[發(fā)明專利]一種多尺度全景圖像增強方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910347957.6
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN111861895A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 王成波
• 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(fā)明公開了一種多尺度全景圖像增強方法，利用多尺度算法，可以對圖像中不同頻率分別進行增強，提出了一種曝光補償算法，引入了全局光照和局部光照參數(shù)，可以對低光照、普通光照和高光照圖像和圖像區(qū)域進行自適應(yīng)的光照補償，自動調(diào)整增強后的圖像亮度和對比度,并避免引入過多噪聲；引入了色彩通道增強算法，根據(jù)增強后的Y通道與輸入的Y通道變化關(guān)系，進行色彩通道的增強，減少了色彩失真。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于全景圖像增強領(lǐng)域，具體涉及一種多尺度圖像增強方法。

背景技術(shù)

全景照片或者視頻在獲取時，因為全向視角的特點，相機拍照環(huán)境中的動態(tài)范圍過大，導(dǎo)致照片中產(chǎn)生過暗和過亮區(qū)域，是圖像的質(zhì)量下降。另外全景相機在夜晚光線不足，或者照明條件不足的場景下，常常會導(dǎo)致圖像或者亮度不夠，或者對比度偏低。總之，全景相機受到拍照環(huán)境的影響，要遠(yuǎn)大于普通相機，所以需要對全景相機的圖像和視頻進行增強。

目前常用算法不足以解決全景圖像的圖像增強問題。傳統(tǒng)的直方圖均衡化，通過對灰度分布密集的區(qū)間進行擴展，可以非常顯著地提高圖像的對比度，但是對噪聲的放大是直方圖均衡算法不可避免的問題。Retinex算法是一種非常優(yōu)秀的圖像增強算法，但是為了保證原始圖像色彩不變，引入了非常復(fù)雜的色彩恢復(fù)算法，另外在光線變化劇烈的地方，不可避免出現(xiàn)光暈現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種多尺度全景圖像增強方法，利用多尺度算法，可以對圖像中不同頻率分別進行增強，提出了一種曝光補償算法，引入了全局光照和局部光照參數(shù)，可以對低光照、普通光照和高光照圖像和圖像區(qū)域進行自適應(yīng)的光照補償，自動調(diào)整增強后的圖像亮度和對比度；引入了色彩通道增強算法，根據(jù)增強后的Y通道與輸入的Y通道變化關(guān)系，進行色彩通道的增強，減少了色彩失真。

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下方案：

一種多尺度全景圖像增強方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)輸入圖像，根據(jù)圖像的尺寸確定增強圖像所需要的大中小3種不同尺度的窗口大小；

(2)計算輸入圖像Y通道的全局平均值；

(3)分別對輸入圖像Y通道在不同尺度的窗口下在對數(shù)域中進行增強；

(4)對不同尺寸下對數(shù)域增強圖像進行加權(quán)平均，然后取自然指數(shù)，得到輸出圖像的Y通道；

(5)利用輸出圖像Y通道和輸入圖像Y通道增強輸入圖像的UV通道。

上述步驟1中根據(jù)輸入圖像尺寸選取合適的尺度窗口，如果圖像的尺寸越大，那么每一個尺度窗口的大小也就越大。

上述步驟2，求取輸入圖像Y通道Y(x,y)的全局平均值，公式如下:

上述步驟3，可以按照以下步驟進行實現(xiàn)：

按照尺度i的窗口大小S_i，為輸入圖像Y通道每個像素計算平均值，得到局部均值圖像：

對輸入圖像Y通道Y(x,y)和局部均值圖像分別取對數(shù)，并求細(xì)節(jié)圖像：

R_i(x，y)＝ln(Y(x，y))-ln(μ_i(x，y)) (3)

利用局部均值和整體均值對輸入圖像進行曝光補償，提升圖像的整體亮度，補償方法為：

A_i(x，y)＝α_i(μ)(F_i(μ_i(x，y))-ln(μ_i(x，y))) (4)

其中α_i()與圖像的平均亮度有關(guān)，其函數(shù)為：