[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

本發明公開了一種基于光照不均勻的圖像增強方法及系統，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；對照度分量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。優點：本發明基于光照不均勻的圖像增強算法，通過使用路徑優化的MR算法對圖像的亮度分量V進行處理，使得圖像的亮度分布更加均勻。與其他算法相比，該算法使用的路徑更加均勻，考慮到順時針和逆時針等各種不同方向，使得處理后的圖像亮度更加合理。

技術領域

本發明涉及一種基于光照不均勻的圖像增強方法及系統，屬于圖像處理技術領域。

背景技術

成像設備在拍攝照片時，照片的質量受光照的影響較大。白天拍攝的照片清晰可見，但是晚上拍攝的照片就較為模糊。還有在水下成像特別是深水區域獲取圖像時，往往需要人造光源作為成像的輔助光源，這造成光照不均勻，獲取的圖像細節模糊。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種基于光照不均勻的圖像增強方法及系統。

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于光照不均勻的圖像增強方法，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。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，所述將處理后的HSV空間轉化到RGB空間的公式如下：