[发明专利]一种低光照图像增强处理方法、系统、装置和存储介质

说明书

本发明公开了一种低光照图像增强处理方法、系统、装置和存储介质，其中方法包括以下步骤：对输入图像进行色彩偏移程度的评估，获得色彩偏移因子，根据输入图像和色彩偏移因子，构建初始化色偏图；对初始化色偏图进行过滤，获得第一光照图层；对输入图像的暗部进行调整，获得调整图像，根据调整图像和第一光照图层，分解获得反射图层；对第一光照图层进行增强，获得第二光照图层；将第二光照图层和反射图层进行融合，获得增强图像。本发明根据输入图像的颜色分布情况自适应地调节色彩平衡因子，从而能在增强低光照图像的亮度、对比度的同时调整图像白平衡，使得增强效果更加真实自然，可广泛应用于图像处理与图像增强领域。

技术领域

本发明涉及图像处理与图像增强领域，尤其涉及一种低光照图像增强处理方法、系统、装置和存储介质。

背景技术

低光照图像增强是图像处理领域一个重要的研究方向，它希望利用算法将曝光不足的图像增强至人眼、算法可容忍的范围内，从而在这些图片中挖掘有价值的信息。这项技术在计算机视觉、机器学习、安防检测、医用成像、宇宙探测、深海探测等领域发挥着不可或缺的作用。而低光照图像常常面临低亮度、低对比度及色彩偏移等问题。

要实现低光照图片的增强处理，传统做法主要分为两类：一类直接对像素亮度进行放大，该做法容易忽视图像的结构一致性，导致增强后的结果不够自然；另一类则是遵循区域一致性原则，能够自适应地感知图像内容，进而对图像进行增强。然而，以上两类做法都忽视了低光照图像的颜色偏移问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可自适应调整白平衡的低光照图像增强处理方法、系统、装置和存储介质。

本发明所采用的技术方案是：

一种低光照图像增强处理方法，包括以下步骤：

对输入图像进行色彩偏移程度的评估，获得色彩偏移因子，根据所述输入图像和所述色彩偏移因子，构建初始化色偏图；

对所述初始化色偏图进行过滤，获得第一光照图层；

对所述输入图像的暗部进行调整，获得调整图像，根据所述调整图像和所述第一光照图层，分解获得反射图层；

对所述第一光照图层进行增强，获得第二光照图层；

将所述第二光照图层和所述反射图层进行融合，获得增强图像。

进一步，通过以下公式对所述输入图像进行色彩偏移程度的评估：

其中，θ为色彩偏移因子，α和β为设定的超参数，用于控制对图像色彩偏移的矫正程度。

进一步，所述初始化色偏图通过以上公式获得：

其中，x表示图像中的像素坐标，I为输入图像，L为初始色偏图，c代表R、G、B通道的之一。

进一步，所述对所述输入图像的暗部进行调整，获得调整图像，包括：

将所述输入图像从RGB色彩空间转换至HSV色彩空间，在V通道中对所述输入图像的暗部进行调整；

对所述输入图像调整完毕后，将所述输入图像转换至RGB色彩空间，获得调整图像。

进一步，通过以下公式对所述输入图像的暗部进行调整：

其中，v代表调整前的V通道，v_adj调整后的V通道，v_mid代表V通道的中位数。

进一步，通过以下公式分解获得反射图层：