[發明專利]一種針對惡劣天氣條件下的低質圖像增強方法

有效

• 申請號: 201810366499.6
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108288258B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 周子玉;彭真明;張明英;盧耀坤;饒紫鵬;曹思穎;宋立;馬滬敏;劉安;王卓然;楊春平
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/90
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 徐金瓊

1.一種針對惡劣天氣條件下的低質圖像增強方法，其特征在于，如下步驟：

步驟1、讀入待處理圖像，在RGB空間，用Retinex方法修復圖像顏色，得到彩色的改善后圖像F；

步驟2、讀入待處理圖像，在HSV空間，用同態濾波算法壓縮圖像亮度范圍后，并增強對比度，得到改善后亮度圖像J_v；

步驟3、將步驟1和步驟2處理的結果統一在HSV空間，提取Retinex處理后圖像的色調和飽和度信息，提取同態濾波處理后的圖像的亮度信息，并將提取的三者信息融合得到最終圖像。

2.根據權利要求1所述的一種針對惡劣天氣條件下的低質圖像增強方法，其特征在于，步驟1的具體步驟為：

步驟11：讀入待處理圖像；

步驟12：將待處理圖像在RGB空間拆分成三個通道灰度圖像I_r、I_g和I_b，將各通道灰度圖像轉換到對數空間，同時將通道灰度圖像分別與建立的高斯低通濾波器進行卷積運算，得到照射分量，即入射光分量；

步驟13：根據照射分量L_i和轉換到對數空間的各通道灰度圖像，通過如下公式得到反射光分量的對數形式r_i，并將其取指數得到反射光分量R_i作為各通道圖像處理后的灰度圖像；

r_i＝ln(I_i)-ln(L_i)

R_i＝exp(r_i)

其中，i代表三個顏色通道，L_i為入射光分量，R_i為各通道灰度圖像的反射光分量，即反射分量，I_i為在RGB空間拆分的三個通道灰度圖像；

步驟14：對處理得到的各通道灰度圖像R_i進行線性灰度拉伸，使其適應于整個灰度范圍，拉伸公式如下：

其中，R_min和R_max分別為R_i的最小像素灰度和最大像素灰度，R′_i為拉伸后的各通道灰度圖像；

步驟15：對拉伸后的各通道灰度圖像進行自適應的直方圖均衡，并將各通道圖像合并，得到彩色的改善后圖像F。

3.根據權利要求2所述的一種針對惡劣天氣條件下的低質圖像增強方法，其特征在于，所述步驟12的具體步驟如下：

步驟121：設定Retinex算法的濾波器方差值sigma；

步驟122：讀取圖像大小，記為[m,n]，創建待處理圖像等大的、方差值為sigma的高斯低通濾波器H，高斯低通濾波器建立公式為：

其中，(x,y)表示高斯濾波器的像素坐標；

步驟123：將退化圖像在RGB空間拆分成三個通道灰度圖像I_r、I_g和I_b；

步驟124：將各通道灰度圖像I_i轉換到對數空間，使得入射光分量與反射光分量拆分開來，公式如下:

ln(I_i)＝ln(L_i)+ln(R_i)

其中，i代表三個顏色通道，L_i為入射光分量，R_i為各通道灰度圖像的反射光分量，即反射分量，I_i為在RGB空間拆分的三個通道灰度圖像；

步驟125：同步步驟124，將高斯低通濾波器與各通道灰度圖像I_i進行卷積，得到入射光分量L_i:

L_i＝H*I_i

其中，*為卷積操作符，H為高斯低通濾波器。

4.根據權利要求1或2所述的一種針對惡劣天氣條件下的低質圖像增強方法，其特征在于，Retinex算法采用高尺度的Retinex。