[發明專利]基于改進多尺度Retinex的彩色圖像增強方法

在審

• 申請號: 201510995750.1
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN105654433A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 唐寧;趙鵬;吳紹啟
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

1.一種基于改進多尺度Retinex的彩色圖像增強方法，其特征是， 包括步驟如下：

步驟1，讀取一幅未處理的彩色圖像，并提取彩色圖像的原始亮度分 量I(x,y)，即

I(x,y)＝max[I_R(x,y),I_G(x,y),I_B(x,y)]

其中，I_R(x,y)，I_G(x,y)，I_B(x,y)分別表示紅色分量、綠色分量和藍色 分量的亮度值；

步驟2，對彩色圖像采用三高斯模型濾波和傳統高斯濾波相結合的雙 邊濾波來計算彩色圖像的平均亮度分量即

I‾(x,y)=Gr(x,y)log[1+I(x,y)]/Gv(x,y)]]>

其中，表示平均亮度分量；I(x,y)表示原始亮度分量；G_r(x,y)表 示空間鄰近三高斯核函數，G_v(x,y)表示傳統高斯核函數；

步驟3，依據每個像素點的亮度分量I(x,y)與其平均亮度分量的 大小關系進行局部對比度增強，得到彩色圖像的增強亮度分量I′(x,y)，即

I′(x,y)=A{log[1+I(x,y)]/log(256)-I‾(x,y)}+I‾(x,y)]]>

其中，I′(x,y)表示增強亮度分量；I(x,y)表示原始亮度分量；表 示平均亮度分量；A表示局部線性關系的比例，為設定的正值常數；

步驟4，將彩色圖像的增強亮度圖像I′(x,y)與原始亮度分量I(x,y)進行 比較，線性調整恢復增強后圖像的信息，得到彩色圖像的最終亮度分量 I″_j(x,y)，即

I″(x,y)＝[I′(x,y)·I_R(x,y)/I(x,y)]+[I′(x,y)·I_G(x,y)/I(x,y)]+[I′(x,y)·I_B(x,y)/I(x,y)]

其中，I″(x,y)表示增強后的亮度分量；I′(x,y)表示增強亮度分量； I_R(x,y)，I_G(x,y)，I_B(x,y)分別表示紅色分量、綠色分量和藍色分量的亮度 值；I(x,y)表示提取的原始亮度分量；

步驟5，對彩色圖像引入增益常數α，使彩色圖像的亮度分量達到理 想增強效果，得到彩色圖像的多尺度的輸出分量R(x,y)，即

R(x,y)=13log{α·I′′(x,y)3G1(x,y)·G2(x,y)·G3(x,y)}]]>

其中，R(x,y)表示多尺度的輸出分量；I″(x,y)表示最終亮度分量； G₁(x,y)，G₂(x,y)，G₃(x,y)分別表示中央，四周和邊緣的高斯函數； G₁(x,y)＝Kexp[-(x²+y²)/2s₁²]I(x,y)，G₂(x,y)＝Kexp[-(x²+y²)/2s₂²]I(x,y)， G₃(x,y)＝Kexp[-(x²+y²)/2s3²]I(x,y)，K為歸一化因子，σ₁，σ₂，σ₃分別 表示中央，四周和邊緣的尺度系數，I(x,y)表示原始亮度分量；

上述x,y分別表示圖像的像素點的橫坐標和縱坐標。