[发明专利]图像内快速响应矩阵码的光照均衡处理方法

权利要求书

1.一种图像内快速响应矩阵码的光照均衡处理方法，其特征在于按照以下步骤进行：

步骤1：初始化，采集一帧图像大小为W×H×3，其中W,H为正整数(W＝640,H＝480)，分别表示图像的列数和行数，然后将获得的彩色图像转化为灰度图像，得到灰度图像的大小为W×H，

步骤2：对灰度图像进行光照均衡处理，方法如下：

步骤2.1子图像背景光照值计算：将灰度图像W×H，按列分成M份，M=32，按行分成N份，N＝24，灰度图像被分成M×N个子图像S_k,k=1,2,3,...,M×N,i表示灰度图像中子图像的序号，

将每个子图像S_k中的像素点灰度值按从大到小的顺序进行排列，k=1,2,3,...,M×N，取前面L个像素点灰度值，L＝250：P_k1,P_k2,...,P_kL，将它们的平均值作为该子图像的背景光照值，公式如下：

Bk=Σj=1LPkjL]]>

遍历所有的子图像就可以得到所有子图像的背景光照值B_k，k=1,2,3,...,M×N，其中B_k表示第k个子图像的背景光照值，

步骤2.2子图像内部像素点的背景光照值计算：由当前子图像S_g的背景光照值B_g和与它相邻的四个子图像的背景光照值B_g-1，B_g+1,B_top,B_bottom计算出当前S_g子图像内每个像素点的光照值，g∈k，B_g-1，B_g+1,B_top,B_bottom分别表示S_g子图像的左，右，上和下四个子图像的背景光照值，将S_g子图像按照分为四个同样大小的三角形，分别标记为S_g1,S_g2,S_g3,S_g4，分别表示左，上，右，下四个子图像，

下面求取S_g1内的一点P(m,n)的背景光照值B(m,n)，m，n分别表示该点在该子图像中的行号和列号，插值函数构造如下：

B(m,n)=[12(β+χα+β+χ×Btop+α×χα+β+χ×Bg-1+β+αα+β+χ×Bg)]]]>

α=m2+n2]]>

β=n2+(m-H/N)2]]>

χ=(n-W/2M)2+(m-H/2N)2]]>

公式中[]表示取整，其中α，β，χ分别是点P(m,n)到点P(m,n)所在的三角形的三个顶点之间的距离，

遍历子图像S_g，得到每一个像素点的背景光照值，再遍历灰度图像中的每个子图像得到所有像素点的背景光照值，

步骤2.3修正每个像素点的像素点灰度值，每个像素点的修正系数由以下公式确定：

factor(i,j)＝C/B(i,j)

f'(i,j)＝f(i,j)×factor(i,j)

公式中factor(i,j)为坐标为(i,j)的像素点的修正数值，i表示行号，j表示列号，常数C表示整幅图像的光照常数，常数C取值范围为200~250之间，f(i,j)为灰度图像中坐标为(i,j)的像素灰度值，f'(i,j)为修正后的像素灰度值，遍历整幅灰度图像，得到光照均衡处理后的图像，

步骤2.4利用大津法对光照均衡处理后的图像进行二值化处理，其具体方法如下：

计算类间方差σ，

σ＝ω₀×ω₁×(μ₀-μ₁)²

其中，

ω0=N0W×H,]]>

ω1=M0W×H,]]>

N₀为图像中像素的灰度值小于阈值T₁的像素个数，M₀为图像中像素的灰度值大于阈值T₁的像素个数，μ₀为图像中像素的灰度值小于阈值T₁的所有像素平均灰度，μ₁为图像中像素的灰度值大于阈值T₁的所有像素平均灰度，当阈值分别取T₁＝0,1,2,3……255时，由此得到256个类间方差σ，再从中选出最大σ值，并以最大σ值所对应的阈值T₁作为分割阈值T，图像中灰度大于T的像素点赋值为0，小于T的像素点赋值为1，得到大小为W×H的二值图像。