[發明專利]全自動的實時數字圖像處理增強系統

有效

• 申請號: 200710044216.8
• 申請日: 2007-07-26
• 公開（公告）號: CN101102398A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 趙宇明;劉家朋;肖燕蜂;沈豐;諏訪正樹;來海雅俊
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;歐姆龍株式會社
• 主分類號: H04N5/217
• 分類號: H04N5/217;H04N5/14;H04N1/40;G06T5/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1、一種全自動的實時數字圖像處理增強系統，其特征在于，包括五個模塊：輸入模塊，圖像分解模塊，光照圖像處理模塊，反射圖像處理模塊，合并和輸出模塊，其中：輸入模塊負責采集數字圖像作為系統輸入，所獲得的數字圖像輸入到圖像分解模塊，圖像分解模塊將輸入圖像分解為光照圖像L和反射圖像R，分別輸入光照圖像處理模塊和反射圖像處理模塊，光照圖像處理模塊對輸入圖像的光照成分L進行非線性校正后輸出經過校正的光照成分L’，反射圖像處理模塊則對反射圖像R中與輸入圖像過暗區域相對應的像素進行去噪處理，輸出去噪后的反射成分R’，輸入圖像的過暗區域可由光照圖像信息來確定，合并輸出模塊則將前兩個模塊中輸出的L’和R’重新合并到輸出圖像并顯示到輸出設備上。

2、根據權利要求1所述的全自動的實時數字圖像處理增強系統，其特征是，所述的輸入模塊，是指：負責采集數字圖像，所述的數字圖像是數碼相機和數字掃描儀所能獲取的圖像以及數碼攝像機所提供序列圖像中的一幀。

3、根據權利要求1所述的全自動的實時數字圖像處理增強系統，其特征是，所述的圖像分解模塊，是指：對輸入圖像實時分解，提供兩個輸出，分別為對應于輸入圖像光照成分的光照圖像和對應于輸入圖像反射成分的反射圖像。

4、根據權利要求3所述的全自動的實時數字圖像處理增強系統，其特征是，所述輸入圖像實時分解，是指：環境光照的預測基于Retinex變分模型的3個約束：光照圖像在空間域平滑、光照圖像的像素值大于輸入圖像、以及光照圖像和輸入圖像足夠接近對輸入圖像的光照成分加以估計，應用多解析度技術，在每個解析度層，保留高斯平滑結果，去除拉普拉斯銳化結果，得到一幅平滑的圖像作為光照圖像的估計，然后由輸入圖像與光照圖像、反射圖像的關系推得反射圖像。

5、根據權利要求1所述的全自動的實時數字圖像處理增強系統，其特征是，所述的光照圖像處理模塊，是指：對輸入圖像的光照成分進行單獨處理。光照不佳的輸入圖像往往光照圖像的灰度分布集中在圖像動態范圍的某一小部分，對光照圖像的處理是采用一種非線性的映射關系來提高處于動態范圍低端和高端的像素的對比度，從而使這一部分的細節能夠顯現出來。

6、根據權利要求5所述的全自動的實時數字圖像處理增強系統，其特征是，所述的非線性的映射關系，根據具體的應用要求來確定。

7、根據權利要求1所述的全自動的實時數字圖像處理增強系統，其特征是，所述的反射圖像處理模塊，是指從光照圖像中識別出輸入圖像的過暗區域，對輸入圖像的反射圖像相應的區域進行局部去噪濾波。

8、根據權利要求7所述的全自動的實時數字圖像處理增強系統，其特征是，所述的去噪濾波，是指：反射圖像中包含的是圖像的高頻信息，圖像的噪聲大部分在經過圖像分解后大部分集中到了反射圖像中，光照圖像基本不包含噪聲，因此對輸入圖像的反射成分進行去噪處理，通過對光照圖像的灰度分析識別輸入圖像的過暗區域，在反射圖像上對這些區域進行濾波。

9、根據權利要求1或者8所述的全自動的實時數字圖像處理增強系統，其特征是，所述的識別輸入圖像的過暗區域，是指：根據實驗選取一個效果最佳的閾值，針對光照圖像的像素灰度做二值化處理，灰度小于閾值的標1，灰度大于閾值的標0，這樣標1的區域即是需要做去噪處理的過暗區域。

10、根據權利要求1所述的全自動的實時數字圖像處理增強系統，其特征是，所述的合并和輸出模塊，是指：將單獨經過處理的光照成分和反射成分重新根據已知關系合并到同一張輸出圖像中。