[發明專利]基于色調映射和正則化模型的弱光圖像增強方法

有效

• 申請號: 201710367168.X
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107316279B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 楊愛萍;趙美琪;王金斌;王南
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 12201 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 李麗萍<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種基于色調映射和正則化模型的弱光圖像增強方法，其中設計了自適應映射參數對色調映射函數加以改進，對亮度較大的區域提高增強程度，對亮度較小的區域降低增強程度，使其對V通道圖像進行自適應亮度增強；并構建L₁正則化模型對反轉后的暗通道圖像進行平滑，在去噪的同時獲得更好的平滑效果，進而得到信息更豐富的細節層，同時考慮到圖像灰度變化的頻率和強度，將暗通道圖像的信息熵和梯度特征融合對暗通道圖像進行自適應對比度增強，可以恢復更多的細節信息。最后，基于兩種方法的互補性，將亮度增強后的V通道圖像和對比度增強的暗通道圖像加權融合。

技術領域

本發明涉及一種計算機圖像處理方法，尤其涉及一種弱光圖像增強方法。

背景技術

陰天或夜晚拍攝圖像時，由于周圍光照條件欠佳，普通攝像機不能充分曝光，拍攝到的圖像存在大量的暗區，亮度和對比度較低且大量細節丟失，難以得到感興趣的信息，給視頻監控、室外目標識別與追蹤等帶來很大困難。因此，弱光圖像增強問題在計算機視覺應用領域和數字圖像處理領域亟待解決。

現有的弱光圖像增強方法主要有直方圖均衡化^[1]，Retinex方法^[2]，色調映射方法^[3]，OBLCAE方法^[4]以及基于去霧模型的方法^[5]。色調映射方法利用映射函數對圖像像素進行變換，將其轉化為接近于正常光照下的灰度值，該算法簡單，但是映射函數參數固定，不能根據圖像亮度自適應調整，且噪聲較大。Zhou^[4]等提出的OBLCAE方法通過映射函數對圖像進行亮度增強和對比度提高，該算法能較好地保持圖像的色彩，但其對整體亮度增強程度有限，且對比度較低，仍會丟失較多的細節。Dong^[5]等提出基于去霧的方法進行弱光圖像增強，增強效果較好，但是易產生塊效應且含有較多噪點。

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