[發明專利]一種基于區域劃分的非均勻光照彩色圖像校正方法

在審

• 申請號: 202111483828.3
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114331873A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 陳剛;喻春雨;孫寧寧
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/11;G06T7/90
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 馮寧

1.一種基于區域劃分的非均勻光照彩色圖像校正方法，其特征在于，包括如下步驟：

接收彩色圖像，并將其從RGB色彩空間轉換到HSV色彩空間，在轉換的圖像中提取V通道亮度值；

根據V通道亮度值計算V通道亮度均值，并根據預設的受限閾值，選擇輸出得到亮度受限的V通道亮度圖像；

對亮度受限的V通道亮度圖像進行處理，獲得分割區域、像素點鄰域信息、以及光照分量；

結合獲得的分割區域、像素點鄰域信息構造自適應目標均值，并利用自適應目標均值和獲得的光照分量共同構造Gamma校正指數；

對亮度受限的V通道亮度圖像進行自適應Gamma校正，得到非均勻光照下校正的V通道亮度圖像；

根據接收的彩色圖像選擇輸出校正的V通道亮度圖像，將校正的V通道亮度圖像結合H通道色調值、S通道飽和度值重組回到HSV色彩空間，然后將其轉換回RGB色彩空間得到校正后的RGB彩色圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于區域劃分的非均勻光照彩色圖像校正方法，其特征在于，對亮度受限的V通道亮度圖像進行處理，獲得分割區域、像素點鄰域信息、以及光照分量的方法包括：

對亮度受限的V通道亮度圖像執行對數變換增強，獲得初步增強的V通道亮度圖像，對獲得初步增強的V通道亮度圖像進行紋理邊界增強的二值化操作，得出二值化圖像，利用形態學對二值化圖像去噪及區域分割，獲取所述分割區域；

對亮度受限的V通道亮度圖像執行8鄰域均值濾波獲得圖像中像素點的鄰域信息；

對亮度受限的V通道圖像采用多尺度高斯濾波與引導濾波結合的方法獲取光照分量。

3.根據權利要求1所述的一種基于區域劃分的非均勻光照彩色圖像校正方法，其特征在于，選擇輸出得到亮度受限的V通道亮度圖像的處理公式如下：

其中，I_lim為輸出的亮度受限的V通道亮度圖像，I_v為待校正的V通道亮度圖像，為待校正的V通道亮度圖像的亮度均值，I_th1為預設的受限閾值；其中，I_th1在[0.5,0.7]范圍內。

4.根據權利要求2所述的一種基于區域劃分的非均勻光照彩色圖像校正方法，其特征在于，對獲得初步增強的V通道亮度圖像進行紋理邊界增強的二值化操作，得出二值化圖像的方法包括：

對初步增強的V通道亮度圖像分別進行如下兩種二值化操作，通過對兩二值化操作的結果進行邏輯與運算獲得所述二值化圖像；第一種二值化操作包括：

首先對初步增強的V通道亮度圖像F進行窗口大小為s1×s1的均值濾波，得到每個像素點的鄰域均值，再將每個像素點的亮度值與鄰域均值相除，相除結果與自適應敏感度因子T對比，根據對比結果選擇輸出第一種二值化操作后的二值圖像；

第二種二值化操作包括：

用初步增強的V通道亮度圖像F減去對初步增強的V通道亮度圖像F進行窗口大小為s2×s2均值濾波后得到圖像F_s2×s2后，再減去常數C得到差值圖像，然后根據差值圖像中像素值的正負進行二值化處理，得到只包含紋理邊界的二值化圖像；

其中，根據初步增強的V通道亮度圖像F的均值構造自適應敏感度因子T；

第一種二值化操作中的均值濾波過程如下：

遍歷初步增強的V通道亮度圖像F，計算F的積分圖像，再次遍歷積分圖像，計算每個像素的s1×s1窗口的鄰域均值；

其中，積分圖像的計算公式為：

I_Integ(x,y)＝F(x,y)+I_Integ(x-1,y)+I_Integ(x,y-1)-I_Integ(x-1,y-1) (2)

式中，F(x,y)表示初步增強的V通道亮度圖像F的像素值，I_Integ(x,y)表示積分圖像的像素值；I_Integ(x,y-1)、I_Integ(x-1,y)、I_Integ(x-1,y-1)分別表示和(x,y)相鄰的下方、左方和左下方的積分圖像的像素值；

對于第二種二值化操作中的常數C的取值范圍如下：

。