[发明专利]一种基于对数变换的弱光照补偿方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字图像处理领域，尤其涉及一种基于对数变换的弱光照补偿方法和系统。

背景技术

在阴雨天气或者晚上等光线不足的情况下，拍摄的图像亮度比较低，可能无法观看或者不能应用于其它的图像处理中，因此需要对图像进行光照补偿以获取正常亮度的图像。

目前，对光照进行处理的方法大体上可以归成两类：第一类是主动方法，这类方法一般需要借助特殊仪器以得到高质量的图像，如三维信息方法需要用到的3D激光扫描仪、红外方法需要用到的红外光谱仪等；第二类是被动方法，主要包括利用光照变化进行建模、提取光照中的不变特征以及将光照条件标准化三大方法。主动方法因为需要用到高精密仪器，所以需要的成本很高，不适宜广泛应用。被动方法又可以分为两类：光照重建和图像增强。光照重建方法比较复杂，耗用时间长，也不适宜用于实时处理；图像增强方法相对简单，实现起来也比较容易，耗费时间较短，所以得到了广泛的应用。

图像增强中的对数变换方法对弱光照有很好的补偿效果，然而目前的方法中大多实现效果不好，或者运算时间长。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，提供了一种简单易行、速度快并且效果好的基于对数变换的弱光照补偿方法和系统。

本发明采用的技术方案：一种基于对数变换的弱光照补偿方法，包括以下步骤：S1：获取RGB图像f(x,y)中每个像素的红色R、绿色G、蓝色B三个分量值；S2：将所述RGB图像转换为灰度图像，并求取该灰度图像中每个像素的灰度值；S3：求取所述灰度图像的M值：其中M取该灰度图像中所有像素的平均灰度值；S4：求取所述灰度图像的a、b值：其中a为该灰度图像的所有像素中的最小灰度值，b为该灰度图像的所有像素中的最大灰度值；S5：如果M小于U，就按公式1计算得到新图像，执行步骤S8；如果M不小于U，就执行步骤S6；其中公式1为：U为大于零的整数；S6：如果M小于V，就按公式2计算得到新图像，执行步骤S8；如果M不小于V，就执行步骤S7；其中公式2为：其中d＝[M/3],V为大于U的整数；S7：如果M小于W，就按所述公式2计算得到新图像，执行步骤S8；如果M不小于W，直接执行步骤S8；其中d＝[M/2],W为大于V的整数；S8：输出图像g(x,y)。

本发明的效果是：该基于对数变换的弱光照补偿方法依据平均灰度值进行分段处理，实现简单，速度快，效果好。

进一步地，U＝30，V＝80，W＝100。

进一步地，S2中，每个像素的灰度值的求取公式为：Gray＝0.299×R+0.587×G+0.114×B。

本发明采用的技术方案：一种基于对数变换的弱光照补偿系统，包括：RGB获取模块：获取RGB图像f(x,y)中每个像素的红色R、绿色G、蓝色B三个分量值；灰度值获取模块：将所述RGB图像转换为灰度图像，并求取所述灰度图像中每个像素的灰度值；平均灰度值获取模块：求取所述灰度图像的M值，其中M取该灰度图像中所有像素的平均灰度值；最小灰度值和最大灰度值获取模块：求取所述灰度图像的a、b值，其中a为该灰度图像的所有像素中的最小灰度值，b为该灰度图像的所有像素中的最大灰度值；第一亮度调节模块：如果M＜U，就按公式1计算得到新图像并输出，其中公式1为：U为大于零的整数；第二亮度调节模块：如果U≤M＜V，就按公式2计算得到新图像并输出，其中公式2为：其中d＝[M/3],V为大于U的整数；第三亮度调节模块：如果V≤M＜W，就按公式2计算得到新图像并输出，其中公式2为：其中d＝[M/2],W为大于V的整数。

本发明的效果是：该基于对数变换的弱光照补偿方法依据平均灰度值进行分段处理，实现简单，速度快，效果好。

进一步地，U＝30，V＝80，W＝100。

进一步地，所述灰度值获取模块中，每个像素的灰度值的求取公式为：Gray＝0.299×R+0.587×G+0.114×B。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于对数变换的弱光照补偿方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

请参阅图1，为本发明提供的一种基于对数变换的弱光照补偿方法，对于弱光照下的图像，依据其平均灰度值做分段处理，基于对数变换进行光照补偿，以获取正常亮度的图像，具体包括以下步骤：

S1：获取RGB图像f(x,y)中每个像素的红色R、绿色G、蓝色B三个分量值；