Движок сбора статистики (ДСС)

 

Рис. 16. Расположение ДСС на потоке обработки видео

 

IP-ядро движка сбора статистики используется для сбора различных статистических данных о изображении, таких как:

· гистограммы интенсивности

· гистограммы цветов

Рис. 17. Гистограммы цветов

 

МАТРИЦА КОРРЕКЦИИ ЦВЕТА (МКЦ)

 

Рис. 18. Расположение МКЦ на потоке обработки видео

 

IP - ядро матрицы коррекции цвета отвечает за различные виды коррекции цвета: баланс белого, яркость, контраст, насыщенность.

Человеческий глаз и электронные устройства воспринимают цвета по-разному, поэтому цвет изображения, полученный с электронного устройства будет отличаться о наблюдаемого человеческим взглядом.

Матрица коррекции цвета умножает каждый из трех каналов полученных с камеры на определенные коэффициенты, с целью придания цветам изображения наибольшего реализма.

Рис. 19. Примеры коррекции цвета

КОРРЕКЦИЯ ГАММЫ (КГ)

 

Рис. 20. Расположение КГ на потоке обработки видео

IP-ядро коррекции гаммы используется для создания таблиц.

Данные таблицы используются для преобразования линейного спектра RGB изображения окружающей среды, в нелинейные характеристики дисплея. В лучшем случае гамма коррекция выглядит следующим образом:

, где значения

На рисунке приведен пример коррекции гаммы:

Рис. 21. Пример коррекции гаммы

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВА ЦВЕТОВ (ППЦ)

 

Рис. 22. Расположение ППЦ на потоке обработки видео

 

IP-ядро преобразования пространства цветов используется для перевода изображения из пространства цветов RGB в пространство цветов YCrCb.

 

УЛУЧШЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ (УИ)

 

Рис. 23. Поток обработки видео

IP-ядро улучшения изображения используется для уменьшения шумов на изображении, выделения контуров изображения, подавления ореола, а также строит карту контуров, которая необходима для корректной работы шумоподавления. С помощью карты контуров контролируется сила и направление шумоподавления.

После выполнения выделения контуров по карте и шумоподавления, запускается опциональный модуль подавления ореола.

 

ПРОГРАММНАЯ ПЛАТФОРМА

Программная платформа написана для ОС Linux с ядром версии 3.x. Платформа представляет собой многопоточное приложение для обработки видео. Приложение также отвечает за соединение с ПК через USB или веб - интерфейс.

На блок схеме изображена архитектура приложения:

Рис. 24. Архитектура приложения

Программа состоит из трех основных процессов:

1. Процесса Main (main.c)

2. Процесса обработки видео(vipp_stats_handler)

3. Процесса управления веб-сессией

 

Следующая блок схема показывает файлы исходного кода для работы с видео камерой:

Рис. 25. Файлы исходного кода для работы с видео камерой

Файл fmc_imageon_demo.c включает в себя практически весь высокоуровневый код для инициализации камеры. Файлы avnet_console_* отвечают за работу с текстовым командным интерфейсом. Они используются для предоставления пользователю контроля через стандартные потоки ввода/вывода (STDIN, STDOUT). Этот интерфейс также используется для общения веб-интерфейса с приложением.

 

ПРОЦЕСС MAIN

 

Главный метод модуля Main – main(), который инициализирует основные компоненты программы. Он также инициализирует графический сенсор VITA, потоковую обработку изображения и графический буфер, а также запускает процессы управления веб-сессией и обработки видео.

Как только инициализация завершена, пользователю становится доступна работа с программой через стандартные потоки ввода-вывода(STDIN, STDOUT).

Исходный код файла main.c выглядит следующим образом:

Рис. 26. Исходный код файла main.c

 

ПРОЦЕСС ОБРАБОТКИ ВИДЕО

 

Процесс обработки видео запускается сразу же после инициализации потока обработки видео. Данный процесс периодически считывает статистику изображения с сенсора и производит следующие операции:

1. Автоматическую коррекцию коэффициента усиления

2. Автоматическую коррекцию экспозиции

3. Автоматический выбор настроек баланса-белого

4. Автоматические настройки контраста

Блок - схема, показывающая как обработчик видео изображения взаимодействует с потоком обработки видеоизображения приведена ниже:

Рис. 27. Взаимодействие обработчика видео изображения с потоком обработки

 

 

Поток обработки видеоизображения состоит из следующих частей (IP-ядер):

1. Коррекции битых пикселей

2. Цветовой фильтрации

3. Сбора статистики по изображению

4. Цветовой коррекции

5. Коррекции гаммы

6. Улучшения изображения

IP-ядро сбора статистики напрямую связывается с программой Linux Image Statistics Handler. Оно собирает статистические данные об изображении, поступающие с камеры, включая гистограммы интенсивности уровня цветности сигнала, использующиеся для автоматической подгонки изображения для улучшения качества.

Процесс обработки видео изображения предоставляет несколько примеров для обработки изображения, основанных на работе с IP-ядрами, а именно:

1. Автокоррекцию баланса белого

2. Автоматическую коррекцию коэффициента усиления

3. Автоматическую коррекцию экспозиции

4. Автоматическую настройку контраста