在事件的處理中,相關(guān)的視頻資料常常由于其全息性、直觀性、可回溯性以及不可回避性,成為勘查破案的第四大技術(shù)支撐手段,為破案提供了有價值的一手線索,并可以發(fā)揮引導(dǎo)其他勘查協(xié)同作戰(zhàn)的作用。但正如總有光明無法觸及的角落,在實際的事件勘查中,往往出現(xiàn)因為各種因素導(dǎo)致事件可用的視頻資料變的十分稀少,任何已掌握的視頻資料都顯得彌足珍貴。
此時,就會出現(xiàn)需要在不清晰或極端條件的視頻資料中獲取更多線索的業(yè)務(wù)需求,圖像處理即可體現(xiàn)它的價值。
在開始圖像處理之前我們先來了解一下圖像處理相關(guān)的概念。
圖像增強的目標(biāo)是改進圖片的質(zhì)量,例如可能是光學(xué)攝像系統(tǒng)的像差或離散焦、攝像系統(tǒng)與被攝物之間的相對運動、電子或光學(xué)系統(tǒng)的噪聲和介于攝像系統(tǒng)與被攝像物間的空氣介質(zhì)(如霧霾),或者增加對比度,調(diào)整亮度和色彩,去掉模糊和噪聲,修正幾何畸變等;這種以提高圖像質(zhì)量為目的的圖像增強和復(fù)原對于一些難以得到的圖片或者在拍攝條件十分惡劣情況下得到的圖片都有廣泛的應(yīng)用。
圖像增強主要是使圖像清晰或者轉(zhuǎn)變?yōu)楦m合人分析的形式,圖像增強并不要求忠實的反應(yīng)原始圖像,相反某些失真的圖像可能比原始圖像更為清晰的凸顯出圖片中的某些特定細節(jié)。在了解了上述原理之后,在對被處理圖像進行處理之前就需要對其進行初步分析,判斷其是何種類型的模糊,以便選擇有針對性的參數(shù)對被處理圖像進行增強復(fù)原。
下面我們通過一些比較常見的模糊方式結(jié)合實際案例來一起探討圖像處理技術(shù)。
此種類型的模糊主要是由攝像系統(tǒng)與被攝物之間的相對運動而產(chǎn)生的,也許會伴隨著其他種類模糊,比如光線過強、色彩不明顯、霧霾、噪聲、紋理不清晰等。
在對其模糊種類進行分析判斷之后就可以針對該模糊種類進行相應(yīng)的參數(shù)調(diào)節(jié)。
由上圖判斷可以得出以下結(jié)論,該圖像中的車輛都處于該攝像系統(tǒng)的焦距之內(nèi),不存在虛焦、散焦,場景光照并不強烈,場景雖然比較昏暗但色彩和紋理基本清晰,由此可以確定該場景為運動模糊造成的車牌拖影。
因此,我們選擇去模糊類型中的去運動模糊,并調(diào)整相應(yīng)的距離、角度、強度等參數(shù),使之達到我們想要的標(biāo)準(zhǔn)。
另外,由于國內(nèi)車牌字符采用反光漆,在進行車牌處理時如果進行色彩類別中的反色操作,會使車牌的字符更加突出鮮明。
處理結(jié)果如下圖所示:E21885(左),Z5999(右)
調(diào)整去運動模糊參數(shù),并對目標(biāo)區(qū)域的紋理進行增強,最后反色得出以下結(jié)果。
處理結(jié)果:A L6Y80
選擇去運動模糊,并調(diào)節(jié)相應(yīng)參數(shù)。最后反色得出以下結(jié)果。
結(jié)果為:A M5626
眾所周知,視頻攝像系統(tǒng)也和普通的照相機一樣需要調(diào)整焦距,照射固定場景的攝像系統(tǒng)一般都會將焦距固定在場景的中間位置,所以此種類型的模糊主要是光學(xué)攝像系統(tǒng)的像差或離散焦造成的目標(biāo)物體虛焦或散焦(即物體沒有經(jīng)過對焦區(qū)域)。
由上圖我們可以分析判斷出:被處理圖片中目標(biāo)車輛移動速度應(yīng)該不快,因此并未造成拖影。由于目標(biāo)車輛的前部車燈,造成了目標(biāo)區(qū)域亮度過高,但場景中的色彩較為鮮艷,車牌藍底與白色字符清晰可見,不過場景中的目標(biāo)區(qū)域紋理并不是特別清晰。場景中,由于攝像系統(tǒng)部署的位置下方正好有輸電線路穿過,造成攝像系統(tǒng)鏡頭對焦在輸電線路上,這樣下方經(jīng)過的目標(biāo)就造成了虛焦或散焦。
綜上分析,我們選擇亮度中的去強光照,現(xiàn)濾除場景中的強光;之后選擇模糊處理中的去散焦模糊,對目標(biāo)區(qū)域的焦距進行調(diào)整;最后選擇紋理增強,加強目標(biāo)區(qū)域的紋理,使之更為清晰夸張。
通過集中不同的處理算法等到以上結(jié)論:AP5540
所謂的亮度模糊,其實就是在某些極端場景下或者攝像系統(tǒng)的感光度并不是很好的時候出現(xiàn)畫面過暗,或者過亮的情況。有時此種模糊會伴隨著其他模糊一起,但更多時候往往只是單純的光照原因。
但是在很多一線單位,苦于無此種處理手段或是技術(shù)人員,造成勘查難度的提升。
如下圖所示:
此案例為簡單的亮度處理案例,只需適當(dāng)?shù)恼{(diào)整目標(biāo)區(qū)域的亮度,并反色即可。
由上圖可見,處理結(jié)果為N WH126
去霧及紋理增強處理
在一些事件中,主要的模糊是由于場景及攝像系統(tǒng)的原因造成的;主要體現(xiàn)在電子或光學(xué)系統(tǒng)的噪聲和介于攝像系統(tǒng)與被攝像物間的空氣介質(zhì)(如霧霾),以及由于攝像系統(tǒng)的像素問題造成的模糊。
如下圖所示:
由上圖可見場景中存在輕微的霧氣,并且由于攝像系統(tǒng)距離目標(biāo)較遠,并且由于攝像系統(tǒng)本身的像素不高(也可能是視頻存儲壓縮過程中造成的丟幀、畫質(zhì)下降等問題),對于此類場景,只需對目標(biāo)進行無損放大,并選擇去霧模糊選項并調(diào)整參數(shù),對去霧之后的紋理進行增強,并反色即可得到以下結(jié)果:
處理結(jié)果為E TK152
在很多事件中,由于目標(biāo)快速移動、以及攝像系統(tǒng)造成了丟幀或像素丟失等問題。此時,單一的圖片已經(jīng)無法提供所需的信息,勘查員往往需要截取大量的連續(xù)的圖片進行處理,并對其中的同一目標(biāo)進行分析。在分析結(jié)果中我們會發(fā)現(xiàn),每一幀圖片都可以提供不同的有價值的信息,將這些圖片所得到的所有有價值的信息進行綜合分析,便可得到最終想要的結(jié)果。
此事件中,目標(biāo)為后車行車記錄儀所顯示的越野車,由于行車記錄儀的清晰度不高,并且前車保持高速移動,造成動態(tài)模糊、目標(biāo)區(qū)域失真和像素丟失。
在大量截取連貫圖片之后,對其展開處理分析,首先因為后車燈光較強,所以選擇對目標(biāo)區(qū)域進行去強光照處理,而后調(diào)整運動迷糊參數(shù)去除目標(biāo)高速運動留下的拖影及抖動,最后對目標(biāo)區(qū)域進行紋理增強并設(shè)置反色,以便使其關(guān)鍵內(nèi)容更為凸顯。
處理完成之后,可以看到每張?zhí)幚碇蟮膱D片都可以看到不同位數(shù)的字符,將其融合并進行綜合研判,即可得出結(jié)果。
處理結(jié)果如下:C AD191
總結(jié)
綜上所述,在圖像處理中最先要做的即為判斷圖像的模糊類型,而后根據(jù)圖像的情況來調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)對其進行增強,當(dāng)然在增強的過程中耐心的調(diào)整到最合適的參數(shù)也是必不可少。隨著技術(shù)的成熟,圖像處理也將能夠在事件的勘察中發(fā)揮更大的作用。