提高视频图像分辨率的方法探究

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1、提高视频图像分辨率的方法探宄蓝宗长广东省工业设备安装有限公司广东广州510080摘要：由于软硬件各方面因素的限制，视频监控系统在关键技术方面，存在着一些不足之处，在监控图像的采集与处理过程中，由于各种因素影响，会导致图像分辨率的下降，视频监控录像回放分辨率往往不能达到使用要求，其主要表现为模糊、噪声和变形，达不到监控的要求，影响系统功能。关键词：图像；分辨率；格式一、提高数字视频图像分辨率原理分析要提高图像的分辨率，首先要认真分析自己的视频监控需求，结合标清M络摄像机、HDTV网络摄像机和百万像素网络摄像机，通过平衡需求，一个监控解决方案，可以異

2、有最佳的成木效益和满足所需图像的可用性。其次是对视频图像分辨率不高的原因进行分析，对视频图像成像储存的环节进行分析，才能根据不同的原因采取不同的解决方案。视频图像的应用分为4个步骤：图像采集、图像传输、图像储存、图像回放。1、图像釆集：图像釆集就是利用摄像机中电子传感器把光学影像转换成电信号（数字信号），以便与传输及储存。传感器的形状和尺寸、光学部件性能的好坏直接影响图像的分辨率。2、图像传输：图像传输就是利用光缆、电缆、无线等方式将釆集来的图像传输到显示或者储存设备。在传输过程中，会引入不同类型的噪声，而且噪声的引入方式也不同，加性噪声和乘性噪

3、声都会直接影响到图像的分辨率。3、图像储存：目前模拟录像机已基木淘汰，应用最广是数字硬盘录像机，基木原理是将模拟的音视频信号通过数据压缩形式转变为MPEG数字信号存储在硬盘上。数字化采集过程也会降低图像分辨率。4、图像回放：图像回放就是重现存储在系统中的视频图像资料。随着网络的延伸，视频监控规模不断扩大，使得智能化的视频成为监控的必要选择。根据研宄，在一个4分屏的监视器前，一个操作员最多只能聚精会神地观察20分钟，就会开始错失重要事件。因此，智能化是视频监控发展的必然方向。二、图像质量优化控制方案根据视频监控系统的工作原理，针对视频图像应用的各个

4、环节，主要奋硬件和软件两大类，本文采用优化摄像机、存储图像处理、优化录像机、优化录像格式、存储图像处理5种方案。1、优化摄像机传感器固冇的采样频率限制了图像的空间分辨率，提高分辨率最直接的方法是降低像素尺T，提高单位面积的像素数0。2、优化传输系统图像传输过程中引进的噪声会直接影响到图像的分辨率。对传输系统进行优化，如更新为先进的光缆传输系统、增加长距离补偿器、增加视频抗干扰器等可以提高图像的信噪比，相应提高图像分辨率。采用中央监控和分区监控相结合的方式，利用办公及智能化网把整个校区的安全防范连为一个整体。3、优化录像机考虑到录像资料储存吋间的

5、限制，摄像机采集到的图像在储存吋采用压缩的格式，去除了不必要的高频部分，相应的视频图像则损失了图像细节，即降低了分辨率。如果更换硬盘录像机，减少压缩比例，则可以明显提高图像分辨率。基于网络的视频监控系统基本上采用中心录像服务器来存储录像。4、优化录像格式针对视频图像储存的步骤：采样、量化、编码。由于硬盘录像机直接影响监控系统的分辨率，如果对储存过程的参数进行调整，例如改变编码格式，提高录像文件所含信息量，也可以提高视频图像的分辨率。目前的HDTV冇三种显示分辨率格式，分别是：720p(1280×720,逐行)、1080i(1920&t

6、imes;1080,隔行)和1080p(1920×1080,逐行5、存储图像处理视频监控主要功能之一就是在发生突发事件吋能进行图像冋放，往往在需要监控的区域可能事先没有考虑到高清录像，冋放效果不尽如人意，这吋候再进行设备更新来不及，只能在现冇的图像资料的基础上进行软件处理，利用软件的办法提高视频图像分辨率。1）图像处理原理视频图像处理方案，其核心思想是用时间带宽（获取同一场景的多帧图像序列）通过运算合成得到高分辨率图像，实现吋间分辨率向空间分辨率的转换，使得重建后图像的视觉效果超过任何一帧低分辨率图像。下图表示了高、低分辨率图像像素

7、之间的关系。图中左边三帧Yl,Y2,丫3具有相对位移的低分辨率图像，通过对录像过程中图像变化规律即运动的估计，进行相应的插值运算，可以合成得到如图所示的高空间分辨率图像X。2）采用空域方法中的混合MAP/POCS方法对区域己储存录像中的片段通过软件方法进行合成，还原现场真实环境。3）影响图像重建效果主要冇三个因素：运动估汁精度、插值运算算法和图像重建次数。运动估计精度：即是测定低分辨率图像和参考帧之间的像素位移参数，若是针对每一个像素进行测定，则易受噪声影响，估计不够可靠，而且运算量增加。一般来说，基于块的运动估计，当前帧被划分为图像块，以块为单

8、位进行测定。块的大小直接影响重建效果和计算复杂度。插值运算算法：常用的插值函数有最近邻点函数（1维）、双线性函数（2维）和双三次插值函数