[发明专利]一种基于MSR改进的图像增强方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于MSR改进的图像增强方法及系统，所述方法包括以下步骤：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，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；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；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。本发明通过颜色模型的转换，仅自适应增强亮度I通道，最后加入亮度恢复因子，能够达到对图像的更有效增强和更直观的观察。

技术领域

本发明属于图像增强技术领域，特别涉及一种基于MSR(Multi-Scale Retinex，多尺度 Retinex算法)改进的图像增强方法及系统。

背景技术

在图像增强中，Retinex是一种常见的图像增强方法，这种方法是在1963年由Edwin.H.Land提出的；它的基础理论是物体的颜色是由物体对光线的反射能力决定的，Retinex可以在动态范围压缩、边缘增强和颜色恒常达到平衡；从单尺度Retinex算法改进成多尺度加权平均的MSR算法。

现有MSR算法的不足表现在：

(1)低光区域(0～30)纹理不清晰；

(2)使用现有MSR算法进行图像增强后，颜色会发生扭曲。

综上，亟需一种新的基于MSR改进的图像增强方法及系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于MSR改进的图像增强方法及系统，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明通过颜色模型的转换，仅自适应增强亮度I通道，最后加入亮度恢复因子，能够达到对图像的更有效增强和更直观的观察。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种基于MSR改进的图像增强方法，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，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。

本发明的进一步改进在于，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。

本发明的进一步改进在于，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，