文/黄烨

本论文针对在视频监控拍摄下的人物影像往往模糊不清，人像无法辨认这一问题展开研究。将图像技术与模拟画像技术相结合，研究使模糊人像清晰化的技术方法。

【关键词】视频监控 模糊人像 还原

目前，视频监控系统广泛运用于日常生活中，已成安全防范系统重要组成部分。但是在视频监控中最常见的一大困扰就是监控拍摄下人物影像模糊不清，人像无法辨认。本论文在分析监控视频中模糊人像成因的基础上，研究使模糊人像还原的技术。

1 视频监控中造成人像模糊的原因

1.1 环境因素

影响监控录像中人像清晰度的一个关键因素就是环境。光照、天气、现场光源与摄像机的位置等都会影响到视频图像的质量。比如夜间拍摄的图像往往较暗，曝光不足，导致人脸无法正常分辨。夜间拍摄也常常遇到逆光、反光等现象，明暗对比强烈也会导致系统识别能力下降。另外，遇到一些特殊天气，比如：大雾、大雨、沙尘等天气，能见度低，在这种情况下拍摄的图像对比度低，整体偏灰白色。

1.2 拍摄角度

用于视频监控的摄像机往往安装在高过人物头顶的位置，拍摄角度基本是俯拍。这样就会造成拍摄出来的画面会产生一定程度的失真，变形扭曲，高宽比例失衡，人像拉伸扭曲。视频拍摄出的画面也是中景、远景较多，这些画面用来识别人像特征较困难。特别是人物脸部特征不清楚，人像定格放大后往往模糊不清。

1.3 运动模糊

视频监控拍摄不是静物拍摄，画面中的人物往往处于运动过程中。快速运动会导致像素变化从而出现模糊人像。然而运动的现象是在视频监控中无法避免的，无论是中心人物的快速移动还是背景的快速运动都会造成模糊。综上所述，由于各种因素的影响，视频监控拍摄的人像无法直接用于辨认，需要通过一定的技术对画面进行还原处理，得到清晰可辨认的人像。

2 模糊图像预处理

目前，要将模糊图像清晰化主要有两个办法，一是图像增强技术，二是图像复原技术。要达到最好效果可将两者结合起来，综合运用。本论文研究将模糊人像还原技术首先是要使用图像处理工具对模糊的图像进行预处理，得到尽可能清晰的图像。目前针对图像处理，最专业的一款软件就是 Photoshop。Photoshop 有强大的图像编辑功能，是进行模糊图像预处理最好的工具。根据上文对模糊人像成因的分析，对模糊图像预处理主要是以下两方面：

2.1 改善图像对比度低、曝光不足的问题针对人像与背景对比度较低的图像，在Photoshop 中可利用“图像”——“调整”菜单中的色阶、色相 / 饱和度、亮度 / 对比度来调整人像与背景的色差，使人像与背景对比更加明显。对于图像曝光不足，可使用Photoshop中的“曲线”和“色阶”工具来解决。通过调整参数值使图像尽可能达到理想效果。

2.2 改善模糊和杂色问题

在增强图像对比度后，图像仍然模糊，可通过Photoshop中的 “锐化” 工具来增强清晰度。锐化工具有：“USM锐化”、 “进一步锐化”、“锐化”、“锐化边缘”和“智能锐化”。通产情况下，可使用“USM 锐化”，USM 有三个可调节参数：数量、半径、阈值，综合使用上述三个参数，增强图像的清晰度。模糊图像往往带有杂色，可以使用去噪工具让图像平滑。锐化和去噪是两个在理论上相反的过程。锐化过度会有杂色，去噪过度又会清晰度下降，要综合调整“锐化”和“去噪”，才能达到最好的效果。

3 人像模拟

为取得清晰的人像 , 画面处理与人像模拟应该结合起来。在人像经过预处理后，往往图像还不能达到满意的效果，这时可以通过人像模拟对人像进行还原，以达到最好的效果。在人像模拟还原过程中应该注意以下几个技术要点。

3.1 提取人物多角度画面

在进行人像模拟时，处理者应在同一场景中选取多幅人物不同角度较清晰的画面，或者从不同场景选取同一人物多幅画面。从众多图像中提取信息量相对丰富的，相对稳定的画面进行人像还原，最好是提取多幅能够信息互补的图像，通过融合多幅图像中互补信息来得到一幅分辨率高、噪声低的图像。

3.2 抓住关键特征完成人像还原

在获得人像足够的面部五官信息后，可以着手对人像进行模拟还原。在还原过程中，可充分利用预处理后的图像，尽可能获得更多的信息。处理者要对预处理后的图像反复观察，综合全面地运用所有获取的人像脸部结构信息。还原过程不是对人脸五官简单拼凑，一定要抓住人物面部的关键特征，包括骨头、肌肉与五官之间的紧密联系。必要的时候处理者还可以到现场实地勘察，结合现场摄像机的拍摄角度，相同时间相似天气的光线角度，人物与摄像机之间的距离等以获得最准确的信息。还原过程中要把握从整体到局部的原则。把握住人像的脸型、骨骼、胖瘦等基本特征。首先确定脸型，画出面部肌肉起始点位置。依照颅骨上的眼眶、梨状沟、牙床定位好五官的位置和大小。将肌肉表皮与五官相连，注意好脸部表皮的起伏程度，并按照连接后的形状位置和起伏程度来尽可能地还原人像的基本体貌特征。

在视频监控系统中，研究使模糊人像变清晰的方法是十分必要的。本论文将图像技术与模拟画像技术相结合可以很好地还原监控中的模糊人像，得到清晰的、可供辨认的人像。

参考文献

[1]王彦学.监控录像中模糊人像的模拟画像研究 [J]. 刑事技术 ,2011(1):72-75.

[2] 简川霞 .Photoshop 中清晰度的校正 [J].今日印刷 ,2005(9):42-43

[3]张欣,付旭东.影响画像质量的几个关键因素 [J]. 刑事技术 ,2004(1):47-48.

作者单位

江西警察学院安全管理系　江西省南昌市   330000