[发明专利]一种图像增强方法和计算机可读存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术，尤指一种图像增强方法和计算机可读存储介质。

背景技术

在自主照明条件下拍摄图片，如管道、隧道、生物腔体、夜间监控等，由于光照条件较差，存在极暗和光照不均匀区域，因此采集到的图像质量较差，存在对比度较低，细节不清楚等问题。图像的质量直接影响着对场景的判断，因此对图像进行增强极为重要。

目前对于图像增强的方法主要有直方图均衡、非锐化掩蔽、和Retinex图像增强算法。直方图均衡由于其简便性被广泛应用，非锐化掩蔽主要用于细节增强，Retinex算法着重于增强高动态范围图像的对比度。然而这些方法均不能有效的增强图像，因为他们只利用了图像自身的信息，没有考虑到自主照明条件下场景复杂的环境和场景图像本身的特点。至于多张图像的增强，往往需要控制相机拍照模式从同一场景获取多张图像，比如多曝光图像、多焦距图像等等。然而在很多应用中，如生物腔体内窥等，由于腔体和拍摄装置都在不停的运动，不能保证同一场景被多次拍摄，并且腔体内拍摄装置的拍照模式也是不可控的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种图像增强方法和计算机可读存储介质，提高图像的质量，使其对比度提高，细节清晰。

为了达到本发明目的，本发明实施例提供了一种图像增强方法，包括：

将待处理图像从红色绿色蓝色RGB颜色空间转换到色调饱和度亮度HSI颜色空间；

对所述待处理图像的亮度分量进行直方图分布统计和直方图均衡，得到预处理图像的像素值；

用指导图像的亮度分量的直方图分布校正所述预处理图像的亮度分量的直方图分布，获取校正后的图像的亮度分量，所述指导图像为与所述待处理图像内容相关且质量较所述待处理图像高的图像的全部或局部或所述待处理图像的局部；

用所述校正后的图像的亮度分量将图像从HSI颜色空间转换到RGB颜色空间。

进一步地，所述直方图均衡采用基于对数变换的对比度受限的直方图均衡方法。

进一步地，所述对所述待处理图像的亮度分量进行直方图分布统计和直方图均衡，得到预处理图像的像素值，包括：

对所述待处理图像的每个像素点执行以下操作，获得预处理图像的像素值：

获取以当前像素点为中心的一图像块作为待处理图像块；对所述待处理图像块的亮度分量进行直方图分布统计；

根据所述直方图分布构建所述待处理图像块的对数直方图；利用所述对数直方图构建所述待处理图像块的叠加对数直方图，并对得到的直方图进行归一化处理；对所述归一化处理后的直方图进行直方图均衡，得到预处理图像的像素值。

进一步地，所述根据所述直方图分布构建所述待处理图像块的对数直方图，包括：

采用下式构建所述待处理图像块的对数直方图：h(r_k)＝log(1+n(r_k))，其中n(r_k)为以像素值为r_k的像素点为中心的图像块的直方图分布。

进一步地，所述利用所述对数直方图构建所述待处理图像块的叠加对数直方图，包括：

采用下式构建所述待处理图像块的叠加对数直方图h_a(r_k)：

h_a(r_k)＝h(r_k)+α·h_max

h_max＝max(h(r_k)),r₀≤r_k≤r_L-1，0＜α＜1。

进一步地，用指导图像的亮度分量的直方图分布校正所述预处理图像的亮度分量的直方图分布，包括：对所述预处理图像的直方图分布进行对数压缩后再用所述指导图像的直方图分布对其进行校正。

进一步地，所述用指导图像的亮度分量的直方图分布校正所述预处理图像的亮度分量的直方图分布，获取校正后的图像的亮度分量，包括：

分别计算统计所述预处理图像和指导图像亮度分量的直方图分布；

对所述预处理图像的直方图分布进行对数压缩后再与指导图像的直方图分布进行融合，获取校正后的目标直方图；

对所述目标直方图进行直方图规定化处理，得到校正后的图像的亮度分量。

进一步地，所述对所述预处理图像的直方图分布进行对数压缩后再与指导图像的直方图分布进行融合，获取校正后的目标直方图，包括：