[发明专利]一种核级环境下非均匀照明环境下的图像增强方法

权利要求书

1.一种核级环境下非均匀照明环境下的图像增强方法，其特征在于通过下述方式实现：

(1)对获取非均匀照明环境下的图像进行对数运算，建立具有加性特征的光照分量和物体反射光分量相融合的数据表达形式；

(2)构建高斯滤波模板，用于计算图像中像素点与周围区域中像素的加权平均值；

(3)在频域，用高斯滤波模板对获取的非均匀照明环境下的图像作卷积运算，得到低通滤波后的图像；

(4)对低通滤波图像进行取对数运算，计算得到低通滤波图像在数域的表达；

(5)在对数域中，使用非均匀照明环境下的图像的像素值减去低通滤波图像的像素值，得到高频增强的图像：

(6)对高频增强图像取反对数，得到增强后的图像I_target，并对图像进行增强处理；

(7)对增强后图像进行平滑处理。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤(1)中的对数运算为采用数据域空间变化的方法，将原始的图像和光照的乘性噪声特征，转换为加性噪声特征.

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于通过下述方式构建高斯滤波模板:

(2.1)初始化均值k以及方差σ,构建高斯滤波模板；

(2.2)按照步骤(3)-(7)处理得到平滑处理后的图像；

(2.3)分析平滑处理后图像的信噪比,判断信噪比是否满足要求,若满足,则执行步骤(2.4)；否则,调整高斯滤波模板中的均值k,返回步骤(2.2),直至信噪比满足要求,执行步骤(2.4)；

(2.4)分析当前最新的平滑处理后图像像素点的灰度值,若各级灰度值之差均大于预设的阈值,则根据当前的均值k以及方差σ,构建高斯滤波模板；否则,执行步骤(2.5)；

(2.5)调整高斯滤波模板中的方差σ,并按照步骤(3)-(7)处理得到平滑处理后的图像,返回步骤(2.4),直至灰度值满足要求.

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述的预设的阈值至少为32。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述高斯滤波模板卷积元算中使用的高斯核为5*5高斯核.

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:

缓存一帧非均匀照明环境下的图像,即原始图像；

在缓存图像的基础上，进行行、列数据的边缘扩充；

遍历边缘扩充后图像的每个像素点,利用高斯核进行卷积运算,得到光照估计图像即低通滤波图像；

所述的边缘扩充方法为：

(a)行扩充：在0行之前，使用0行数据，补充2行，相对原始图像数据而言，第-2行、-1行使用第0行数据进行补充，在原始图像最后一行之后，增加2行，相对原始图像数据而言，利用原始数据最后以行数据内容进行补充；

(b)列扩充：在0列之前，扩充2列，相对原始图像数据而言，第-2列、第-1列使用第0列数据进行补充，在原始图像最后一列之后，增加2列，相对原始图像数据而言，利用原始图像最后一行数据进行补充。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤(6)中采用双缓冲实现的全局直方图均衡化算法进行增加处理。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:按实时采集的奇偶帧图像分别进行缓存,按照先奇数帧后偶数帧的方式交替处理,在奇数帧处理过程中,从上一时刻偶数帧直方图均衡化处理后得到的像素值进行像素映射,其中第一帧奇数帧处理输出无效。