[發(fā)明專利]一種基于局部對(duì)比度拉伸的低照度圖像增強(qiáng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010894944.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN112037144B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙藍(lán)飛;孫瑞陽;段煉;孫玉濱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00;G06T5/40
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 岳昕

一種基于局部對(duì)比度拉伸的低照度圖像增強(qiáng)方法，它屬于圖像增強(qiáng)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明解決了采用現(xiàn)有方法無法保證增強(qiáng)圖像的圖像細(xì)節(jié)、紋理和清晰度，導(dǎo)致獲得的增強(qiáng)圖像的質(zhì)量差的問題。本發(fā)明首先對(duì)圖像的局部對(duì)比度進(jìn)行拉伸，從而提升輸出圖像的紋理、細(xì)節(jié)以及清晰度特性。其次，設(shè)計(jì)一個(gè)分段式全局灰度映射方法用于計(jì)算迭代過程的初始值，從而提高增強(qiáng)圖像的全局亮度對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證本發(fā)明設(shè)計(jì)的圖像增強(qiáng)算法能夠有效地提高圖像質(zhì)量，增強(qiáng)圖像的亮度對(duì)比，圖像細(xì)節(jié)非常適于人眼觀察。本發(fā)明可以應(yīng)用于低照度圖像的增強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像增強(qiáng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于局部對(duì)比度拉伸的低照度圖像增強(qiáng)方法。

背景技術(shù)

由于真實(shí)環(huán)境光照的不均勻造成數(shù)字圖像存在亮度偏低的低照度區(qū)域。低照度區(qū)域的存在導(dǎo)致圖像的可視性效果變差，低照度區(qū)域的細(xì)節(jié)、紋理、圖像內(nèi)容難于識(shí)別。因此如何克服低照度區(qū)域引起的圖像質(zhì)量下降這一問題，已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)。常用的低照度圖像增強(qiáng)算法包括：基于直方圖均衡化的對(duì)比度增強(qiáng)算法；基于全局灰度拉伸的圖像增強(qiáng)算法；基于小波變換的圖像增強(qiáng)算法等。雖然這些算法能夠在一定程度上提高圖像的明暗對(duì)比，但是增強(qiáng)圖像的圖像細(xì)節(jié)、紋理、清晰度仍然無法得到保證，導(dǎo)致采用現(xiàn)有方法獲得的增強(qiáng)圖像的質(zhì)量仍然較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決采用現(xiàn)有方法無法保證增強(qiáng)圖像的圖像細(xì)節(jié)、紋理和清晰度，導(dǎo)致獲得的增強(qiáng)圖像的質(zhì)量差的問題，而提出了一種基于局部對(duì)比度拉伸的低照度圖像增強(qiáng)方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：一種基于局部對(duì)比度拉伸的低照度圖像增強(qiáng)方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、采集原始RGB圖像，將采集的原始RGB圖像轉(zhuǎn)換成HSV圖像后，獲得HSV圖像的V通道數(shù)據(jù)、H通道數(shù)據(jù)和S通道數(shù)據(jù)；

步驟二、對(duì)HSV圖像的V通道數(shù)據(jù)的局部對(duì)比度進(jìn)行局部對(duì)比度拉伸，獲得拉伸后的局部對(duì)比度；

步驟三、對(duì)HSV圖像的V通道數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度映射得到迭代初始值；

步驟四、利用拉伸后的局部對(duì)比度和迭代初始值計(jì)算得到增強(qiáng)的V通道數(shù)據(jù)，將H通道數(shù)據(jù)、S通道數(shù)據(jù)和增強(qiáng)的V通道數(shù)據(jù)形成的HSV圖像轉(zhuǎn)換為RGB圖像，獲得增強(qiáng)圖像。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提出了一種基于局部對(duì)比度拉伸的低照度圖像增強(qiáng)方法，本發(fā)明首先對(duì)圖像的局部對(duì)比度進(jìn)行拉伸，從而提升輸出圖像的紋理、細(xì)節(jié)以及清晰度特性。其次，設(shè)計(jì)一個(gè)分段式全局灰度映射方法用于計(jì)算迭代過程的初始值，從而提高增強(qiáng)圖像的全局亮度對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證本發(fā)明設(shè)計(jì)的圖像增強(qiáng)算法能夠有效地提高圖像質(zhì)量，增強(qiáng)圖像的亮度對(duì)比，圖像細(xì)節(jié)非常適于人眼觀察。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法的流程圖；

圖2是局部對(duì)比度增強(qiáng)曲線圖；

圖3是利用拉伸后的局部對(duì)比度和迭代初始值獲得增強(qiáng)圖像的流程圖；

圖4是原始的farm圖像；

圖5是圖4對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)圖像；

圖6是原始的house圖像；

圖7是圖6對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)圖像；

圖8是原始的couple圖像；

圖9是圖8對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)圖像。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式所述的一種基于局部對(duì)比度拉伸的低照度圖像增強(qiáng)方法，該方法具體通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟一、采集原始RGB圖像，將采集的原始RGB圖像轉(zhuǎn)換成HSV圖像后，獲得HSV圖像的V通道數(shù)據(jù)、H通道數(shù)據(jù)和S通道數(shù)據(jù)；