[發明專利]一種根據影像亮度特征的補償因子均衡模型的構建方法

有效

• 申請號: 201811546359.3
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109671032B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 周國清;劉小帆;黃煜
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種根據影像亮度特征的補償因子均衡模型的構建方法，包括影像亮度趨勢預測、建立亮度補償模型、提取補償因子。影像亮度趨勢預測中，提取影像灰度變化較小的行灰度數據，計算有效行灰度數據中各列平均灰度值；建立亮度補償模型中，設置相應的亮度期望值，與所得平均灰度數據做商，得到相應的補償值，使用擬合方法對補償量數據擬合得到補償模型；提取補償因子中，根據影像的圖幅寬度，在亮度補償模型中提取相應寬度的補償因子，實現亮度均衡。本發明可以根據影像特征有效實現亮度均衡，降低影像均方根誤差，縮短影像有效灰度活動區間，降低影像輻射差峰值。

技術領域

本發明涉及影像亮度均衡領域，特別涉及使用系數法實現影像亮度均衡領域，應用于遙感影像亮度均衡化處理。

技術背景

隨著影像處理技術的發展，亮度均衡方法已經趨于成熟和完善，其中通過系數對影像亮度差異進行處理的方法發展迅速，成為當前亮度均衡化處理的主要研究方向。當影像存在亮度差異時，在系數的作用下改變影像的原始灰度值，實現影像亮度均衡，具備操作簡便，不受圖幅大小與影像數量限制等優點，在遙感影像處理等領域得到廣泛應用。

目前使用系數實現亮度均衡的方法，包括添加修正系數方法和傳統的增加亮度系數方法。添加修正系數方法通過計算目標區域與參考區域間的灰度差值并加以處理，以加法的形式對影像原始灰度值進行處理，如：專利號為CN201510704720.0的發明公開了一種計算影像兩側對應的亮度修正系數，對影像各像素點的亮度值進行修正的方法，其缺陷在于無法保證計算精度，易造成灰度階突變，當圖幅較大時，計算量隨之增大。傳統的增加亮度系數方法，根據一定的參數建立特定的模型，以乘法的形式對影像原始灰度值進行處理，如：專利號為CN201710431459.0的發明公開了一種以解算特定公式，組成亮度系數，對濾波后的影像進行亮度均衡化處理的方法，其缺陷在于雖不受計算誤差的影響，但是固定的模型無法滿足影像多樣性與自特殊性。為了滿足影像的亮度特征，提高處理精度，有必要對系數法進行改進和完善。

發明內容

本發明的目的是提供一種根據影像亮度特征的補償因子均衡模型的構建方法，能夠有效適應影像的自特殊性，減小計算量，保證影像精度，避免產生灰度階突變，實現影像色彩均衡最優化。

本發明的內容為：一種根據影像亮度特征的補償因子均衡模型的構建方法，包括影像亮度趨勢預測模型、亮度補償模型、補償因子均衡模型。影像亮度趨勢預測模型中，根據影像亮度特征對影像進行按行(或列)差分處理，設置閾值，提取出影像灰度變化較小的行灰度數據，將所得的行灰度數據再次進行差分，剔除灰度差別較大的數據，所剩余的灰度數據稱為有效行灰度數據，計算有效行灰度數據各列的平均灰度值，實現對影像亮度變化趨勢預測，得到影像亮度趨勢預測模型；亮度補償模型中，根據預測模型的灰度活動區間選擇適當的期望值，將期望值與各列平均灰度值做商，得到補償量并使用擬合方法對補償量數據進行擬合，得到影像亮度補償模型；補償因子均衡模型中，根據影像的圖幅寬度，在亮度補償模型中提取相應寬度的補償因子，得到補償因子均衡模型，與影像原始灰度值做積，得到處理后的影像，實現亮度均衡。

本發明的有益效果是：采用一種根據影像亮度特征的補償因子均衡模型的構建方法，包括影像亮度趨勢預測模型、亮度補償模型、補償因子均衡模型。影像亮度趨勢預測模型包括對影像亮度特征的數學描述，有效預測出影像亮度變化的趨勢；亮度補償模型包括根據影像的亮度特征建立函數模型，擺脫計算精度對影像的影響與固定模型對滿足影像亮度特征的束縛；補償因子均衡模型包含添加修正系數方法對影像的適應性與傳統亮度系數方法的穩定性的優點，本發明根據不同亮度特征的影像，建立補償因子均衡模型，有效降低影像的均方根誤差，縮短影像有效灰度活動區間。

附圖說明

圖1是本發明實施例影像亮度差異示意圖。

圖2是本發明流程圖。

圖3是本發明亮度趨勢預測流程圖。

圖4是本發明實施例亮度預測模型示意圖。