[發明專利]一種語義引導的暗光圖像增強方法

有效

• 申請號: 202010148833.8
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111292273B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 郝世杰;郭艷蓉;洪日昌;汪萌
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明提供了一種語義引導的暗光圖像增強方法，屬于圖像處理技術領域，其包括以下步驟S10、將原始暗光RGB圖像轉換為HSV顏色空間圖像；S20、使用融合增強模型對HSV顏色空間圖像中V通道明度進行增強，得到圖像明度增強后的V通道；S30、將圖像明亮度增強后的V通道與HSV顏色空間圖像中的H通道、S通道一起轉換回RGB顏色空間，得到亮度增強RGB圖像。本發明提供了一種語義引導暗光圖像增強方法，可以提高暗光圖像中圖像內容的可視性，以揭示隱藏在黑暗中的細節，且能夠保持圖像在視覺上的自然性。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種語義引導的暗光圖像增強方法。

背景技術

近年來，隨著智能手機的高速發展，通過手持的移動設備通常就可以獲得令人滿意的圖像。然而，在日常生活中經常會遇到不完美的亮度條件。例如，在弱光源不足以照亮整個場景的情況下，得到的圖像通常非常暗，可能含有很強的成像噪聲。在這種情況下，低光圖像的視覺質量通常是不令人滿意的。尤其是暗光照圖像不能揭示隱藏在黑暗中的細節，現有技術中通過對暗光照圖像進行計算機視覺和圖像處理，處理后的圖像雖然提高了可視性，但是不能保持視覺上的自然性。

因此，急需一種可以提高圖像內容的可視性，以揭示隱藏在黑暗中的細節，且能夠保持圖像在視覺自然性的暗光圖像增強方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以提高圖像內容的可視性，以揭示隱藏在黑暗中的細節，且能夠保持圖像在視覺自然性的暗光圖像增強方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種語義引導的暗光圖像增強方法，包括以下步驟：

S10、將原始暗光RGB圖像轉換為HSV顏色空間圖像；

S20、使用融合增強模型對所述HSV顏色空間圖像中V通道明度進行增強，得到圖像明度增強后的V通道；

所述融合增強模型為：

I_E＝I⊙(1-M)+I_ini⊙M

其中，I_E表示增強后圖像，⊙表示像素與像素乘法，I表示原始的暗光圖像，I_ini表示初始的增強圖像，M表示可以同時感知光照和特定語義信息的融合權重圖像，即M由感知亮度圖像M_L和感知語義圖像M_s兩部分明亮度融合而成；

S30、將所述圖像明度增強后的V通道與所述HSV顏色空間圖像中的H通道、S通道一起轉換回RGB顏色空間，得到亮度增強RGB圖像。

進一步地，所述初始的增強圖像I_ini獲取步驟為：

根據Retinex模型，對于原始的暗光圖像I可以表示為反射圖I_r與光照圖I_i的像素與像素之間乘積,即I＝I_i⊙I_r；由于同時估計I_r和I_i的分解方法通常較為耗時，因此采用簡化的Retinex模型來獲取初始的增強圖像I_ini:

其中，在所述簡化的Retinex模型中，I_i是分段平滑的，利用保邊緣濾波器來估計獲取；采用Guided Filter導向濾波器來估計光照圖I_i。

進一步地，所述感知亮度的M_L為使用Ostu閾值法概括出原始圖像I的明亮分布得到；所述Ostu閾值法通過搜索類間方差最大化獲得最佳閾值t_o：

其中，是亮像素類和暗像素類的類間方差。