[發明專利]一種基于光照不均勻的圖像增強方法及系統

在審

• 申請號: 202010431258.2
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111861899A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 李昌利;湯世強
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/514;G06T7/90
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于光照不均勻的圖像增強方法，其特征在于，

將原始彩色圖像從RGB空間轉化到HSV空間，獲取圖像的亮度分量V；

對亮度分量V使用路徑優化的MR算法處理；

將處理后的HSV空間轉化到RGB空間，合成新的圖像。

2.根據權利要求1所述的基于光照不均勻的圖像增強方法，其特征在于，

所述將原始彩色圖像從RGB空間轉換HSV空間的公式如下：

其中，

H表示色調，V表示亮度，S表示飽和度，R表示紅色通道的像素值，G表示綠色通道的像素值，B表示藍色通道的像素值，θ表示旋轉角，max()表示取最大值，min()表示取最小值。

3.根據權利要求1所述的基于光照不均勻的圖像增強方法，其特征在于，

所述路徑優化的MR算法處理的過程包括：

根據全局明暗變化確定若干條不同起點或不同方向的描繪圖像明暗變化的路徑；

在其中一個路徑上選擇像素點，將被選中的像素點作為估計照度圖像的一部分像素點；

利用獲取的亮度分量V的中心像素點和估計照度圖像的一部分像素點的明暗對比，對亮度分量V的像素值進行更新；

多次迭代，直至更新的亮度分量V的像素值包含整幅圖明暗變化，確定為亮度分量V的迭代后像素值；

確定每一條路徑的亮度分量V的迭代后像素值，對所有路徑的亮度分量V的迭代后像素值進行求和取均值，得到亮度分量V的最終像素值。

4.根據權利要求3所述的基于光照不均勻的圖像增強方法，其特征在于，

所述路徑的起點為(-offset,offset)，其路徑為一條覆蓋整幅圖像的螺旋路徑，其中offset計算公式如下：

其中，offset表示是起點的坐標，為向下取整函數；rows和cols分別表示圖像的行數和列數；

路徑上像素值的更新公式如下：

其中，n表示迭代次數，r_n(x,y)表示第n次迭代得到的反射信息，I_n(x,y)表示第n次估計的亮度值，

其中，max為原圖像中像素的最大值,Δl＝S_c-S_m是路徑上的亮度差,S_c表示中心點像素值，S_m表示路徑上點像素值，m＝1,2,3....k表示路徑上共k個像素點。

5.根據權利要求1所述的基于光照不均勻的圖像增強方法，其特征在于，

所述將處理后的HSV空間轉化到RGB空間的公式如下：

h_i＝[H/60]mod6,f＝H/60-h_i，p＝V×(1-S)，q＝V×(1-f×S),t＝V×(1-(1-f)×S)

其中，h_i,p，q，f，t為中間變量，mod表示取余。

6.一種基于光照不均勻的圖像增強系統，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于將原始彩色圖像從RGB空間轉化到HSV空間，獲取圖像的亮度分量V；

處理模塊，用于對亮度分量V使用路徑優化的MR算法處理；

合成模塊，用于將處理后的HSV空間轉化到RGB空間，合成新的圖像。

7.根據權利要求6所述的基于光照不均勻的圖像增強系統，其特征在于，所述獲取模塊包括：

第一轉化模塊，用于通過下式將原始彩色圖像從RGB空間轉換HSV空間，

其中，

H表示色調，V表示亮度，S表示飽和度，R表示紅色通道的像素值，G表示綠色通道的像素值，B表示藍色通道的像素值，θ表示旋轉角，max()表示取最大值，min()表示取最小值。