[發明專利]利用改進CLAHE算法增強在近紅外光源下的靜脈圖像的方法

有效

• 申請號: 202010942408.6
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112184601B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 黎建軍;李保保
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G06T5/40
• 分類號: G06T5/40;G06T7/11;G06T7/136
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 王會祥

1.利用改進CLAHE算法增強在近紅外光源下的靜脈圖像的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：分塊；將輸入圖像劃分為c*r個大小相等的不重疊子塊，每個子塊含有的像素數為M；

步驟2：計算直方圖；用h(x)表示子塊的直方圖，x代表灰度級，取值范圍是[0，L-1]，L為可能出現的灰度級數；

步驟3：計算剪切閾值clip Limit：

式中：norm Clip Limit是對比度增強幅度值；

步驟4：像素點重分配；得到經重分配處理后的直方圖h'(x)；

步驟5：直方圖均衡；對經重分配處理后的直方圖h'(x)進行直方圖均衡化處理，均衡結果用f(x)表示；

步驟6：像素點預輸出灰度值重構；根據均衡結果f(x)，得到各子塊各像素點的灰度值，作為參考點，計算預輸出圖像中各點的灰度值g；

步驟7：像素點輸出灰度值重構。

2.根據權利要求1所述的利用改進CLAHE算法增強在近紅外光源下的靜脈圖像的方法，其特征在于：

在步驟4中：

對每個子塊，使用對應的剪切閾值clip Limit對子塊的直方圖h(x)進行剪切，將剪切下來的像素總差值均勻地重新分配到直方圖的各灰度級中，有：

avgBincr＝totalE/L

式中，total E是指超過剪切閾值clip Limit的像素總差值；avg BIncr是指直方圖中平均每個灰度級增加的像素值；

重復上述分配過程，直至將所有被剪切的像素點分配完畢。

3.根據權利要求2所述的利用改進CLAHE算法增強在近紅外光源下的靜脈圖像的方法，其特征在于：

在步驟4中：

用h'(x)表示h(x)經重分配處理后的直方圖，則有

4.根據權利要求3所述的利用改進CLAHE算法增強在近紅外光源下的靜脈圖像的方法，其特征在于：

在步驟6中：

使用雙線性插值技術計算預輸出圖像中各點的灰度值g。

5.根據權利要求4所述的利用改進CLAHE算法增強在近紅外光源下的靜脈圖像的方法，其特征在于：

在步驟7中：

根據步驟6中得到的預輸出圖像中各點的灰度值g，通過正弦函數冪指數函數對g值進行重映射得到最終圖像中各像素點灰度輸出值f，達到靜脈圖像進一步增強突出了靜脈區域的效果，有：

式中α為暗區域的壓縮程度系數，圖像灰度值重映射時控制暗區域的區域映射程度；β為亮區域的壓縮程度系數，圖像灰度值重映射時控制亮區域的區域映射程度；通過正弦函數冪指數函數圖像特征，利用α與β參數的調節強調整幅圖像的亮/暗區域特征。

6.根據權利要求5所述的利用改進CLAHE算法增強在近紅外光源下的靜脈圖像的方法，其特征在于：

對比度增強幅度值norm Clip Limit為4-15。

7.根據權利要求6所述的利用改進CLAHE算法增強在近紅外光源下的靜脈圖像的方法，其特征在于：

暗區域的壓縮程度系數α＝1.8，亮區域的壓縮程度系數β＝1.9。