[发明专利]一种基于MSR改进的图像增强方法及系统

权利要求书

1.一种基于MSR改进的图像增强方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将待增强图像由RGB颜色空间转换为HSI颜色空间，提取出I通道的值；

步骤2，基于步骤1提取的I通道的值，将待增强图像的亮度范围由0～255调整为17～255，获得处理后的图像；

步骤3，基于MSR获得步骤2处理后的图像的中心环绕函数的值，得出增强后的亮度I；其中，MSR的图像滤波组的模板的大小基于自适应原理获得；所述自适应的原理为，根据图像的大小，将模板大小，分别设置为图像大小的1/8、1/16、1/32…，以此类推，当模板大小的值小于等于10时停止，图像尺寸为m×n，模板大小为

步骤4，对步骤3得出的增强后的亮度I加入亮度恢复因子，获得最终的亮度I_out；根据所在值域转换成对应的RGB值，输出图片，完成图像增强。

2.根据权利要求1所述的一种基于MSR改进的图像增强方法，其特征在于，步骤1中，由RGB颜色空间转换为HSI颜色空间的转换公式为：

式中，R表示红色分量；G表示绿色分量；B表示蓝色分量；H表示颜色的相位角；S表示颜色的深浅程度，饱和度越高，颜色越深；I表示色彩的明亮程度；θ表示相位角的度数值。

3.根据权利要求1所述的一种基于MSR改进的图像增强方法，其特征在于，步骤3具体包括：

(1)首先求取中心环绕函数的值，从1开始循环到模板的大小值结束；其中，中心环绕函数的值的求解表达式为，

式中，b(i,j)为模板1的中心环绕函数，c是高斯环绕尺度，λ是一个尺度取值需满足∫∫b(i,j)didj＝1；

(2)将中心环绕函数b与图像增强后的亮度通道进行滤波得到ni1，表达式为，

式中，是卷积操作，I(i,j)是原始图像的亮度；

(3)滤波完成后，转成对数域，得到ui1,表达式为，ui1＝log(ni1)；

(4)从原始图像中除去低频部分留下高频分量，通过yi1＝ti1-ui1得出最终值yi1；其中，ti1＝log(I)；

(5)三个模板滤波完成后得出的yi1,yi2,yi3，带入i＝(yi1+yi2+yi3)/3，获得增强后的亮度I。

4.根据权利要求3所述的一种基于MSR改进的图像增强方法，其特征在于，步骤3中，图片尺寸为446×301时，采用的滤波器组的标准差分别为15、35、200，模板大小分别为11×11、22×22、45×45。

5.根据权利要求1所述的一种基于MSR改进的图像增强方法，其特征在于，步骤4中，对步骤3得出的增强后的亮度I加入亮度恢复因子，获得最终的亮度I_out具体包括：

I_out＝K₁*I_enhance+K₂*I；

式中，I_out为最终输出的亮度，I_enhance为增强后的亮度值，I为初始的亮度值，K₁K₂为参数；

若I_enhace≥255/2，K₁取0.8，K₂取0.2；当I_enhace＜255/2，K₁取0.7，K₂＝0.3。

6.根据权利要求1所述的一种基于MSR改进的图像增强方法，其特征在于，步骤4中，根据所在值域转换成对应的RGB值的步骤具体包括：

(1)10°≤H＜120°

G＝3I-(R+B)，

B＝I(1-S)；

(2)120°≤H＜240°，此时H＝H-120°

R＝I(I-S)，

B＝3I-(R+G)

(3)240°≤H＜360°，此时H＝H-240°

R＝3I-(B+G)，

G＝I(I-S)，

7.一种基于MSR改进的图像增强系统，其特征在于，包括：

颜色模型转换模块，用于将待增强图像由RGB颜色空间转换为HSI颜色空间，提取出I通道的值；

暗区域亮度调整模块，用于将待增强图像的亮度范围由0～255调整为17～255，处理后的图像；

自适应中心环绕函数调整模块，用于根据MSR的过程获得处理后的图像的中心环绕函数的值，得出增强后的亮度I；其中，MSR的图像滤波组的模板的大小基于自适应原理获得；所述自适应的原理为，根据图像的大小，将模板大小，分别设置为图像大小的1/8、1/16、1/32…，以此类推，当模板大小的值小于等于10时停止，图像尺寸为m×n，模板大小为

亮度恢复模块，用于对得出的增强后的亮度I加入亮度恢复因子，获得最终的亮度I_out；根据所在值域转换成对应的RGB值，输出图片，完成图像增强。