[發明專利]一種基于Retinex的微光圖像增強方法和裝置

有效

• 申請號: 201310257016.6
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN103295206A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 李芳;吳金勇
• 申請（專利權）人: 安科智慧城市技術（中國）有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 章小燕

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種基于Retinex的微光圖像增強方法和裝置。

背景技術

常見的圖像增強處理方法包括以直方圖均衡化法為代表的灰度變換法、基于照明-反射模型的同態濾波法、梯度域增強方法以及Retinex增強方法等。以直方圖均衡化法為代表的灰度變換法能使圖像灰度分布更均勻，并增強圖像對比度，但它沒有考慮圖像的頻率信息以及細節信息，容易產生過增強圖像。基于照明-反射模型的同態濾波法將圖像分為高、低頻兩部分，再進行濾波達到增強圖像對比度同時壓縮圖像動態范圍的目的，但會出現過增強現象，對高光區、陰影增強效果差。梯度域增強方法則對原圖像的梯度進行處理，通過減小圖像梯度值壓縮圖像動態范圍，增大局部梯度值來增強圖像邊緣。缺點是會使圖像在一定程度上銳化，并且在梯度域中重建圖像需要一定的數值算法，不適合實時使用。Retinex增強方法使用高斯平滑函數估計原圖像的亮度分量，應用光照補償方法逼近反射圖像，能在保持圖像亮度的同時增強圖像暗處的信息，與其他的圖像增強算法相比，Retinex具有銳化、動態范圍壓縮大、顏色恒常、色彩保真度高等優點，其中包括單尺度Retinex、多尺度Retinex算法，其中，多尺度Retinex算法效果較好，但運算量大，處理效率低。針對此問題，許多學者提出了只在亮度空間做多尺度Retinex處理、顏色分量保持不變的改進算法，主要包括HSI空間、HSV空間、YUV空間增強，其中HSI空間、HSV空間的多尺度Retinex增強結果會出現顏色過亮現象，YUV空間的多尺度Retinex增強結果顏色偏灰。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種微光圖像增強方法和裝置，以能夠提高圖像較暗區域的增強效果，提高圖像質量，同時減少運算量，有效提高處理效率。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

根據本發明的一個方面，提供的一種基于Retinex的微光圖像增強方法包括以下步驟：

從原始彩色圖像中選取每一個像素點在R、G、B三通道中的最小值，并保存該最小像素值所在的通道，得到最小像素值圖及最小通道表；

對最小像素值圖進行多尺度Retinex處理，得到Retinex處理后的圖像；

根據Retinex處理后的圖像、最小通道表以及每個像素點各分量所占比例，計算原始圖像每個像素點中除最小像素值外的另外兩個通道處理后的值，得到增強后的彩色圖像；

優選地，該方法之前還包括：當原始圖像不是R、G、B色彩空間時，將原始圖像轉換為R、G、B色彩空間。

優選地，該方法還包括：對Retinex處理后的圖像進行自適應亮度調整。

優選地，對Retinex處理后的圖像進行自適應亮度調整包括：

統計最小像素值圖的直方圖；

如果最小像素值圖中較小像素值所占的比例大于預定的第一閾值，且最小像素值圖中較大像素值的個數大于預定的第二閾值，則判定存在高亮區域，對Retinex處理后的圖像中對應最小像素值圖中較大像素值超過第二閾值的像素進行亮度調整，得到亮度調整后的圖像；否則不進行亮度調整。

優選地，對Retinex處理后的圖像進行亮度調整采用下述公式進行：

I_correct＝I_retinex^{(a·I_retinex+a)}

其中，I_corret為亮度調整后的圖像，I_retinex為Retinex處理后的圖像，a是亮度調整參數。

優選地，計算每個像素點中除最小像素值外的其它兩個通道處理后的值采用以下公式進行：

R′R=G′G=B′B]]>

其中，R'、G'、B'分別是原始彩色圖像的三通道像素值，R、G、B分別是增強后的彩色圖像的三通道像素值。

根據本發明的另一個方面，提供的一種基于Retinex的微光圖像增強裝置包括：