[發明專利]一種基于多曝光的工件字符圖像局部細節增強融合方法

有效

• 申請號: 202110040755.4
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112819736B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 向忠;吳華雄;周鼎;錢淼;胡旭東;馬淼
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T5/00;G06V30/14;G06V30/18
• 代理公司: 紹興市知衡專利代理事務所(普通合伙) 33277
• 代理人: 施春宜

1.一種基于多曝光的工件字符圖像局部細節增強融合方法，其特征在于：包括如下工藝步驟：

1)，構建多曝光源圖像權重項：通過結合像素級對比度、亮度和飽和度三個質量指標來計算每一幅多曝光源圖像的權重項，提取圖像局部細節，構建多曝光源圖像序列的初始權重圖；

2)，細化初始權重圖：采用具有實時邊緣保持特性的遞歸濾波來有效地過濾噪聲得到細化的權重圖，并對細化的權重圖進行歸一化操作，以保證每個像素所在位置的總和為1；

3)，進行拉普拉斯金字塔重構融合：即采用拉普拉斯金字塔對輸入的多曝光源圖像序列進行分解；采用高斯金字塔對步驟2)獲得的遞歸濾波細化后的權重圖進行分解；然后在每一層進行輸入圖像的拉普拉斯金字塔和細化權重圖的高斯金字塔混合，最后對融合后的拉普拉斯金字塔圖像反變換進行多分辨率重構融合；

4)，提取多曝光源圖像細節特征：采用引導濾波對每一幅多曝光源圖像進行細節特征提取，再將每一幅多曝光源圖像的細節特征進行融合，進一步增強圖像的局部細節；

具體的說，采用引導濾波對每一幅多曝光源圖像的灰度圖進行細節特征提取，然后根據曝光文本字符圖像序列的亮度權重項對每幅圖像提取出的字符細節進行細節融合，計算公式如下：

其中D_i(x,y)表示細節特征圖，表示細節特征融合圖，GF(.)表示引導濾波操作，N表示采集的曝光文本字符圖像數量；

5)，進行局部細節增強融合：將拉普拉斯金字塔多分辨率重構融合得到的圖像和引導濾波提取細節特征融合得到的圖像兩者進行融合，得到最終的局部細節增強融合結果圖。

2.如權利要求1所述的基于多曝光的工件字符圖像局部細節增強融合方法，其特征在于：所示步驟1)具體構建方法如下：令I_i，i＝1,2,…,N表示彩色源圖像，將彩色源圖像轉換為灰度源圖像轉換公式如下：

其中分別表示紅(R)、綠(G)、藍(B)通道；

1-1)，構建局部對比度權重項:針對圖像過度曝光區域的字符邊緣紋理細節不明顯，算法引入非標準化的稠密SIFT描述符DSIFT來衡量每一幅多曝光源圖像對應像素點的活動水平，采用“加權平均”的權重分配策略來計算局部對比度的權重項計算公式如下：

其中,C_i(x,y)為局部對比度權重項指標，為多曝光源圖像序列的灰度圖，

(.)表示用于計算未歸一化稠密SIFT源圖像映射的運算符，通過計算每個2*2的單元格中八個方向的直方圖來生成描述符，||.||₁表示向量的L1范數；

1-2),構建亮度權重項：針對多曝光源圖像過度曝光的區域亮度非常明顯，而曝光不足的區域比較暗淡的情況，采用亮度的灰度值高低來描述字符區域的過曝光或者欠曝光現象，計算公式如下：

其中，B_i(x,y)表示曝光文本字符圖像序列的亮度權重項，T表示設定的閾值，取值為10-30；

1-3),構建飽和度權重項：通過計算曝光文本字符圖像序列的飽和度來保證合成曝光文本字符圖像的視覺感受，公式如下：

其中，S_i(x,y)表示曝光文本字符圖像序列的飽和度權重項，分別表示第i張圖像在R、G、B三通道的分量，表示對應R、G、B三通道在像素(x,y)處的平均值；

1-4),對每一幅多曝光源圖像，采用局部對比度，亮度，飽和度三個權重項的聯合乘積來計算初始權重圖W_i(x,y)，計算公式如下：