[发明专利]一种暗光场景下图像的亮度提升增强方法

权利要求书

1.一种暗光场景下图像的亮度提升增强方法，其特征是，包括以下步骤：

S1、读入低照度RGB彩色图像I；

S2、提取图像I在HSV颜色空间中的明度分量V，并根据明度分量V将低照度RGB彩色图像I分割为暗区域和亮区域；

S3、根据低照度RGB彩色图像I在HSV颜色空间中的明度分量V对图像进行标识；

S4、根据步骤S3的标识结果采用特定方法求取针对暗区域Ω_l和亮区域Ω_h的最佳增强参数 λ_l和λ_h；

S5、根据S4步骤获得的最佳增强参数λ_l和λ_h分别对低照度RGB彩色图像I进行增强，得到对应的增强图像M_l和M_h，并将增强图像M_l和M_h进行融合得到融合图像M；

步骤S2具体包括：

S21：提取低照度RGB彩色图像I在HSV颜色空间中的明度分量V，单个像素的明度值记为V(x，y)，(x，y)∈D，其中(x，y)为像素的坐标，D为像素的坐标域；

S22：设置图像的分割阈值V₀，V₀为整数，取值范围[0,255]；

S23：将低照度RGB彩色图像I中像素明度值V(x，y)小于V₀的区域定义为暗区域Ω_l，像素明度值V(x，y)大于v₀的区域定义为亮区域Ω_h；

图像的分割阈值v₀的求解过程如下：

求解g，g表示常量表示低照度RGB彩色图像I中暗区域像素明度值和亮区域像素明度值之间的类间差，表达式为：

其中，u_l为常量表示低照度RGB彩色图像I中暗区域像素明度的均值，取值范围为[0,255]，u_h为常量表示低照度RGB彩色图像I中亮区域像素明度的均值，取值范围为[0,255]；u₀为常量表示低照度RGB彩色图像I中像素明度的均值，取值范围为[0,255]；v₀取g最小时的值；

所述步骤S4，其具体为：

S41、取低照度RGB彩色图像I的反转图像f：

f＝255-I

S42、因为S3步骤中的flag值为1，计算低照度RGB彩色图像I中暗区域H_l分别在R、G、B三通道下的直方图，分别记为H_lR、H_lG、H_lB；并且计算全局直方图GH_l：

GH_l(i)＝∑_{i＝0，...，255}H_lR(i)+H_lG(i)+H_lB(i)

根据亮度标准差最大化原则计算暗区域Ω_l进行增强的最佳增强参数λ_l：

其中，σ表示标准差，λ_l为针对暗区域的最佳增强参数，Max表示取最大值；为增强处理，使用参数λ对一幅图像p进行增强的公式为：

计算亮区域Ω_h分别在R、G、B三通道下的直方图，分别记为H_hR、H_hG、H_hB，并且计算全局直方图GH_h：

GH_h(i)＝∑_{i＝0，...，255}H_hR(i)+H_hG(i)+H_hB(i)

其中i表示亮区域Ω_h在不同颜色通道下的像素值，值域范围为[0,255]；

根据亮度标准差最大化原则计算针对亮区域Ω_h的最佳增强参数λ_h：

其中，σ表示标准差，λ_h为针对亮区域的最佳增强参数，Max表示取最大值。