[發明專利]一種基于模糊理論的低照度彩色圖像增強方法

在審

• 申請號: 201811180902.2
• 申請日: 2018-10-09
• 公開（公告）號: CN109447910A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 馬昊辰;冉駿;顏微
• 申請（專利權）人: 湖南源信光電科技股份有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 董惠文

1.一種基于模糊理論的低照度彩色圖像增強方法，其特征是，它包括以下步驟：

1)將低照度彩色圖像由RGB顏色空間轉換成HSV顏色空間；

2)保持色相H分量不變，對飽和度分量S進行線性拉伸,對色調分量V進行非線性變換；

3)將圖像由HSV顏色空間轉換回RGB空間；

4)運用模糊理論的圖像增強算法進行圖像的增強處理；

5)利用顏色恢復函數進行圖像的顏色恢復，以得到增強后的彩色圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于模糊理論的低照度彩色圖像增強方法，其特征是，所述步驟2)中對色調分量V進行非線性變換的方法為:對圖像進行對數變換，所述對數變換函數如下：

g'＝lg(Vd+1)

其中，V代表HSV色彩空間的亮度分量，d是可調節參數，取值設置為10～100，g'是對數變化后的圖像。

3.根據權利要求2所述的一種基于模糊理論的低照度彩色圖像增強方法，其特征是，所述步驟4)包括以下步驟：

4.1)對圖像進行空間域映射到模糊域的變換；

4.2)模糊域圖像增強；

4.3)模糊圖像逆變換。

4.根據權利要求3所述的一種基于模糊理論的低照度彩色圖像增強方法，其特征是，所述步驟4.1)中對圖像進行空間域映射到模糊域的變換的方法為：利用正弦隸屬度函數將步驟3)獲得的圖像進行從空間域到模糊域的映射，得到模糊特征平面，所述正弦隸屬度函數定義如下：

其中，u_ij為像素(i,j)的灰階相對于f_max的隸屬度函數，f(i，j)為像素(i,j)的灰度級，f_max為待處理圖像的最大灰度級，相應的f_min為待處理圖像的最小灰度級；k值定義公式如下：

k＝mean(f)/(f_max-f_min)

其中，mean(f)代表待處理圖像的平均灰度值，使得k值與圖像產生內在的相關性，不同亮度圖像的k值也會隨之改變。

5.根據權利要求4所述的一種基于模糊理論的低照度彩色圖像增強方法，其特征是，所述步驟4.2)中的模糊域圖像增強的方法為：對利用隸屬度函數u_ij映射后得到的平面U進行變換，變換函數為u'_ij，映射得到一個新的模糊特征平面U'，變換函數如下：

其中，T為圖像增強的臨界點，針對不同亮度圖像，T的取值不同。

6.根據權利要求5所述的一種基于模糊理論的低照度彩色圖像增強方法，其特征是，所述T的取值為經步驟4.1)處理后的圖像灰度的平均值。

7.根據權利要求6所述的一種基于模糊理論的低照度彩色圖像增強方法，其特征是，所述步驟4.3)中的模糊圖像逆變換的方法為：

將經步驟4.2)獲得的新的模糊特征平面U'，利用u'_ij函數進行一個逆變換，以將圖像從模糊域映射到灰度空間中，從而得到增強后的圖像灰度f'(i,j)：

其中，G^-1為圖像的逆變換，u_max為像素(i,j)的灰階相對于f_max的最大隸屬度，u_min為像素(i,j)的灰階相對于f_min的最小隸屬度，f_max為待處理圖像的最大灰度級，f_min為待處理圖像的最小灰度級，f'(i,j)為像素點(i,j)的增強后的灰度級。