[發明專利]一種光照不均勻圖像的矯正方法、裝置和設備

在審

• 申請號: 202010902835.1
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112053300A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 李程;韓慶芝;覃落雨;曾杰;蔡紅玥;米素娟
• 申請（專利權）人: 國交空間信息技術（北京）有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/11;G06T7/194;G06T7/90
• 代理公司: 北京華專卓海知識產權代理事務所(普通合伙) 11664
• 代理人: 張繼鑫

本發明的實施例提供了一種光照不均勻圖像的矯正方法、裝置和設備。所述方法包括將待處理圖像轉換成灰度圖，并將灰度圖切分出一圖像塊，所述圖像塊中包括N*M個像素點；計算圖像塊中每個像素點在0度、90度、180度、?90度四個方向的梯度值，并根據梯度值計算四個方向的特征值；計算每個像素點的像素值與四個方向的特征值的距離，并用距離中的最小值替換所述像素值，得到噪聲圖像；將待處理圖像減去特征均值化處理后的噪聲圖像，得到矯正后的圖像。以此方式，能夠準確的記錄光照分布點，將光照不均勻部分去掉，利用了每個像素的梯度及鄰域像素值求取特征，最大限度的保存圖像的細節及邊緣特征，將背景與前景目標區分開，且不容易使圖像銳化。

技術領域

本發明的實施例一般涉及圖像處理領域，并且更具體地，涉及一種光照不均勻圖像的矯正方法、裝置和設備。

背景技術

在對圖像進行采集、取樣、傳輸及編碼的過程中，必定會受到外界環境及設備自身的影響，使最終得到的圖像光照不均勻，影響對圖像的后續處理。根據圖像質量情況和不同的應用場景，釆用不同的技術手段顯出圖像的有用信息,而且消減或者消除對應用來說無關的信息從而達到增強局部或者整體特征目的。目前，圖像增強技術還沒有統一的模型或處理方法,需要根據不同的場景采用不同的處理方法，其中，針對光照不均勻圖像的處理,通常采用的處理方法主要包括:基于直方圖變換的方法、基于照明--反射模型的同態濾波方法等。

圖像的直方圖表示每一個灰度級以及該灰度級頻率間的關系，對于整體偏亮或者偏暗的光照不均勾圖像,往往分布在一個較小的范圍內,圖像對比度低,可以通過直方圖變換方法把不均勻分布的直方圖進行非線性拉伸達到直方圖均勾分布的狀態,以達到提高圖像整體對比度的目的。直方圖變換方法對于整體較亮或者較暗圖像可以達到很好的增強效果,該方法增強圖像的同時還可以較好的保持圖像的原貌。但如圖8所示，基于直方圖變換的方法沒有考慮到圖像的細節信息,丟失部分目標圖像。

同態濾波算法基于照射-反射模型,將原本的信號經由非線性映射，轉換到可以使用線性濾波器的不同域，做完運算后再映射回原始域，以保持相關的屬性不變，可以同時壓縮動態范圍和拉伸圖像的對比度。它同態濾波算法雖然可以從整體上對光照不均修正,可以保持圖像原貌。但基于同態濾波增強算法的截止頻率參數比較難確定，需要憑經驗設置，且處理效率較低。

發明內容

根據本發明的實施例，提供了一種光照不均勻圖像的矯正方案。

在本發明的第一方面，提供了一種光照不均勻圖像的矯正方法。該方法包括：

將待處理圖像轉換成灰度圖，并將所述灰度圖切分出一圖像塊，所述圖像塊中包括N*M個像素點；

計算所述圖像塊中每個像素點在0度、90度、180度、-90度四個方向的梯度值，并根據所述梯度值計算四個方向的特征值；

計算每個像素點的像素值與所述四個方向的特征值的距離，得到距離集合，并用所述距離中的最小值替換所述像素值，得到噪聲圖像；

將得到的噪聲圖像進行均值處理，將所述待處理圖像減去均值處理后的噪聲圖像，得到矯正后的圖像。

進一步地，所述圖像塊中的像素點坐標表示為：

I(i:i+N-1,j:j+M-1)

其中，I(i,j)為所述圖像塊中的像素點坐標，i:i+N-1,j:j+M-1表示i和j的取值范圍；N表示圖像塊的行數，M表示圖像塊的列數。

進一步地，所述計算每個像素在0度、90度、180度、-90度四個方向的梯度值，包括：

0度方向梯度：

90度方向梯度：

180度方向梯度：