[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

说明书

本发明涉及一种核级环境下非均匀照明环境下的图像增强方法，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。

技术领域

本发明涉及一种核级视频监控摄像机成像优化方法，特别是一种核级环境下非均匀照明环境下的图像增强方法。

背景技术

伴随着核能事业的发展，核安全与核应急同步得到加强。中国的核设施、核活动始终保持安全稳定状态。然而，随着三哩岛核事故、切尔诺贝利核事故、福岛核事故的相继发生，我大量核电站投产运营，对我国的核安全保障水平提出了更加严峻的挑战。

高剂量辐射环境下的视频监控主要用于两方面。一方面，对建设、运输、运行、存储等过程中的核设备、核设施、核废料等装备、场所的各类放射性物质、现场实际环境等信息进行采集、传输和分析决策，提前识别核安全事故。另一方面，对核岛内发生安全事故后，实时获取相关的辐射数据，以便为核事故后果评估、防护行动决策提供技术依据。

核岛内的光照主要由具有一定耐辐射能力的补光灯进行照明，采用固定机位，且数量有限，因此，核岛内整个环境较为昏暗。基于长期运营的经验，在反应堆运行期间，由于辐射原因，补光照明灯会不定时出现永久性故障导致无法正常照明。由于此时核堆处于运行期间，维修人员无法进入核岛内进行维修和处理，故障照明系统将无法正常补光，将造成核岛内昏暗条件下，出现了非均匀照明的情况，且非均匀性照明的出现的位置也具有随机性。

传统的核级摄像机系统在设计上，只是通过自带补光灯的技术手段进行补光，虽然通过自带补光灯对暗处进行了补光，因周围照明的不确定性，但该方案一定程度会引入新的光照不均匀情况，进而会影响系统成像质量。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种核级环境下非均匀照明环境下的图像增强方法。

本发明解决技术的方案是：一种核级环境下非均匀照明环境下的图像增强方法，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。

优选的，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.

优选的，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；