[发明专利]一种非正常曝光图像自适应校正方法

权利要求书

1.一种非正常曝光图像自适应校正方法，用于对输入的非正常曝光图像进行校正，其特征在于，包括如下步骤：

输入图像预处理，计算所述非正常曝光图像的亮度T、亮度中位数T_m以及最终权重矩阵W；

数据集预处理，收集正常曝光图像，并根据所述正常曝光图像的亮度获得亮度阈值I；

自适应曝光状态判断，将计算获得的所述非正常曝光图像的亮度与所述亮度阈值进行比对，判断所述非正常曝光图像为过曝光图像、正常曝光图像或欠曝光图像；

非正常曝光图像校正，若所述非正常曝光图像属于所述过曝光图像，则对所述非正常曝光图像的过曝光部分进行校正后输出，若所述非正常曝光图像属于正常曝光图像，则直接输出，若所述非正常曝光图像属于所述欠曝光图像，则对所述非正常曝光图像的欠曝光部分进行校正后输出。

2.根据权利要求1所述的非正常曝光图像自适应校正方法，其特征在于，输入图像预处理的具体步骤如下：

设输入的所述非正常曝光图像的亮度为T，x为所述非正常曝光图像每一位置的像素，计算所述非正常曝光图像P^C的初始亮度分量L(x)：

式中，C是RGB颜色通道的索引，

通过公式计算初步权重矩阵M_d(x)：

式中，为导数过滤器，ω(x)是以x为中心的窗口，ε为常数，d为指代量，h表示水平，v表示竖直，

然后根据亮度的矢量形式t，求解得到所述非正常曝光图像的亮度T，计算公式为：

式中，l、m_d、t、分别是L、M_d、T、的矢量形式，为矩阵按元素除，E为单位矩阵，为托普利兹矩阵的转置形式，Diag(v)为用向量v构造对角矩阵，

用T(x)表示所述非正常曝光图像x位置的亮度，并将T(x)从小到大排列：

T(x)₍₁₎,T(x)₍₂₎,...,T(x)_(n)

式中，n为所述非正常曝光图像的亮度矩阵T的行数与列数的乘积，

计算所述正常曝光图像的亮度矩阵T的中位数T_m：

当n为奇数时：

T_m＝T(x)_(n+1)/2

当n为偶数时：

通过公式计算最终权重矩阵W：

W＝T^μ

式中，μ为常数。

3.根据权利要求1所述的非正常曝光图像自适应校正方法，其特征在于，数据集预处理的具体步骤如下：

收集所述正常曝光图像，并计算所述正常曝光图像的亮度从而获得亮度矩阵T，用T(x)表示所述正常曝光图像x位置的亮度，并将T(x)从小到大排列：

T(x)₍₁₎,T(x)₍₂₎,...,T(x)_(n)

式中，n为所述正常曝光图像的亮度矩阵T的行数与列数的乘积，

计算所述正常曝光图像的亮度矩阵T的中位数I，作为所述亮度阈值：

当n为奇数时：

I＝T(x)_(n+1)/2

当n为偶数时：

4.根据权利要求1所述的非正常曝光图像自适应校正方法，其特征在于，自适应曝光状态判断的具体步骤如下：

若所述非正常曝光图像的亮度的中位数T_m大于所述亮度阈值I，则判断所述非正常曝光图像为所述过曝光图像，

若所述非正常曝光图像的亮度的中位数T_m等于所述亮度阈值I，则判断所述非正常曝光图像为所述正常曝光图像，

若所述非正常曝光图像的亮度的中位数T_m小于所述亮度阈值I，则判断所述非正常曝光图像为所述欠曝光图像。