[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

技術領域

本發明涉及屬于圖像處理技術領域，具體涉及一種基于改進多尺度 Retinex的彩色圖像增強方法。

背景技術

由于光線和設備的原因，圖像亮度不夠明顯，以至于獲取圖像背景中的 細節無法被人們感知，需要經過圖像處理來獲得清晰度較高的圖像。圖像增 強技術在改善圖像質量中起著重要的作用。利用圖像增強方法，可以獲得更 佳效果，方便人眼觀察和計算機分析及處理。

目前，圖像增強算法主要包括傳統的空域和頻域圖像增強算法。目前空 域圖像增強方式主要包括三種方式：直接灰度變化、直方圖處理和空間濾波。 它只能針對有特定需求的圖像增強，不能夠同時對圖像的各項指數指標進行 增強，不能達到良好的增強效果。而頻域圖像增強方式主要包括三種方式： 低通濾波、高通濾波和同態濾波。它可以增強圖像的一些特定指標，如突出 圖像細節信息和提取圖像的輪廓信息等，但是在此圖像增強過程中，圖像的 某些灰度級會丟失，圖像變得模糊，以至于圖像細節不突出，不能滿足人們 的要求。

最近幾年，研究人員開始關注基于Retinex(Retinex是一個合成詞，由 retina(視網膜)和cortex(皮層)構成)的圖像增強，并且在圖像增強區 域取得很大的進步，對進一步圖像處理提供更清晰，更生動的圖像。基于 Retinex理論的的增強方法，以及在此基礎之上發展起來的單尺度Reinex (SSR，Single-ScaleRetinex)算法、多尺度Retinex(MSR，Multi-Scale Retinex)以及在此基礎之上為解決顏色失真問題而提出的帶彩色恢復多尺度 Retinex(MSRCR)等改進算法。這種算法所獲得的圖像雖然在一定條件下符 合人類的視覺效果，但是會出現顏色失真和“光暈”現象。鑒于此，Kimmel 提出一種利用同態濾波進行照度分量估計的Retinex算法，該方法能夠有效 的消除“光暈”現象以及抑制顏色失真；Meylan等提出一種自適應濾波的 Retinex算法，通過調整圖像邊緣自適應濾波器的形狀，來消除圖像邊緣處 的“光暈”現象，但圖像過增強現象仍然抑制不了。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于改進多尺度Retinex的彩色 圖像增強方法，其具有圖像細節恢復，消除“光暈”現象，符合人眼視覺效 果及運行時間較短等優點。

為解決上述問題，本發明是通過以下方案實現的：

一種基于改進多尺度Retinex的彩色圖像增強方法，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)]]>