[發明專利]基于Retinex模型的極低照度圖像增強方法有效
| 申請號： | 202210475548.6 | 申請日： | 2022-04-29 |
| 公開（公告）號： | CN114723638B | 公開（公告）日： | 2023-03-10 |
| 發明（設計）人： | 都雙麗;趙明華;尤珍臻;石爭浩 | 申請（專利權）人： | 西安理工大學 |
| 主分類號： | G06T5/00 | 分類號： | G06T5/00 |
| 代理公司： | 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257 | 代理人： | 李明全 |
| 地址： | 710048 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 retinex 模型 照度 圖像 增強 方法 | ||
1.基于Retinex模型的極低照度圖像增強方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
基于Retinex理論模型，采用雙邊濾波器估計低照度圖像的c顏色通道圖中每個像素點的光照亮度值Lc(p)，并根據所述光照亮度值Lc(p)確定所述c顏色通道圖的光照分量Lc；其中，c∈{r,g,b}，r,g,b表示RGB三顏色通道；
基于所述c顏色通道圖和對應的光照分量Lc計算所述c顏色通道圖對應的第一反射分量；
基于第一去噪約束模型去除所述第一反射分量中的噪聲，得到第二反射分量；
根據所述光照分量Lc和第二反射分量生成增強后的低照度圖像；
所述第一去噪約束模型為：
其中，為所述第二反射分量，R為所述第一反射分量，表示Frobenius范數的平方，λ表示正則化參數，||||*表示核范數，Ω為中所有像素點構成的集合，為映射函數，具體為由n個相似圖像塊和以像素點x為中心的圖像塊組合成的張量；
將所述第一去噪約束模型改寫為基于四元數的第二去噪約束模型；
第二去噪約束模型為：
其中，為所述第一反射分量對應的四元數矩陣，為所述第二反射分量對應的四元數矩陣；
求解所述第二去噪約束模型，得到所述第二反射分量。
2.如權利要求1所述的基于Retinex模型的極低照度圖像增強方法，其特征在于，采用雙邊濾波器估計所述低照度圖像的c顏色通道圖中每個像素點的光照亮度值Lc(p)之前還包括：
計算低照度圖像的環境光照強度；
當所述環境光照強度小于第一閾值時，對所述低照度圖像進行光照校正，得到光照校正后的低照度圖像；
以光照校正后的所述低照度圖像作為新的低照度圖像繼續執行。
3.如權利要求2所述的基于Retinex模型的極低照度圖像增強方法，其特征在于，計算低照度圖像的環境光照強度包括：
根據所述低照度圖像生成對應的暗通道圖；
基于所述暗通道圖確定第一像素點集合；
根據所述第一像素點集合計算所述低照度圖像對應的c顏色通道圖的環境光照強度；
根據各個c顏色通道圖的環境光照強度確定所述低照度圖像的環境光照強度。
4.如權利要求1所述的基于Retinex模型的極低照度圖像增強方法，其特征在于，采用雙邊濾波器估計低照度圖像的c顏色通道圖中每個像素點的光照亮度值Lc(p)具體通過以下公式計算：
其中，p和q分別為所述低照度圖像中不同像素點，Ω(p)為以像素點p為中心的窗口區域，Wc(p,q)為像素點q針對像素點p的權重，為經過光照校正后的所述低照度圖像中的像素點q在c顏色通道圖的對應位置的亮度值。
5.如權利要求3所述的基于Retinex模型的極低照度圖像增強方法，其特征在于，根據所述第一像素點集合計算所述低照度圖像對應的c顏色通道圖的環境光照強度的具體方法為：
其中，Ac為所述低照度圖像對應的c顏色通道圖的環境光照強度，Ic(p)為未經過光照校正的所述低照度圖像中的像素點p在c顏色通道圖的對應位置的亮度值，num(Ω1)為集合Ω1中元素的個數。
6.如權利要求5所述的基于Retinex模型的極低照度圖像增強方法，其特征在于，根據各個c顏色通道圖的環境光照強度確定所述低照度圖像的環境光照強度包括：
其中，A為所述低照度圖像的環境光照強度。
7.基于Retinex模型的極低照度圖像增強裝置，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1-6任一項所述的基于Retinex模型的極低照度圖像增強方法。
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