[发明专利]一种自适应图像恢复方法有效

专利信息
申请号: 202011468990.3 申请日: 2020-12-14
公开(公告)号: CN112446841B 公开(公告)日: 2022-05-31
发明(设计)人: 高文;刘长吉;朱明;聂海涛 申请(专利权)人: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
主分类号: G06T5/00 分类号: G06T5/00;G06T7/90
代理公司: 长春中科长光知识产权代理事务所(普通合伙) 22218 代理人: 高一明;郭婷
地址: 130033 吉林省长春*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 一种 自适应 图像 恢复 方法
【说明书】:

发明一种基于色阶矫正的自适应调整方法,该方法包含光照均衡和色阶均衡。针对过亮或过暗图像提出一种自适应偏移方法,针对的色彩偏移提出了一种通道均衡方法。采用均值与方差去提取图像主要部分进行色阶调整,最后使用高斯滤波提取光照亮度进行光照均衡化。整个算法只存在一次卷积操作,速度快、效果好、通用性强。通过实验验证,该算法对于水下、去雾、夜视、过度曝光、色差偏差过大都有很好的效果,并且无需更改参数,自适应强,可以应用在汽车驾驶、水下设备、军事侦察、其他视频设备当中。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域、涉及一种基于直方图统计的快速自适应图像色阶矫正方法。

背景技术

对于图像的增强方法有许多种,但是针对不同环境需要调整其参数才能达到最好的效果。对于一些比较经典的图像增强手段,比如直方图均衡化,其效果非常好,运算速度也很快,但是其运算机制导致了对三个通道采用了同样的均衡化方法,这导致了对于某些某个通道占了比大的图像,经过直方图均衡后会出现色彩失真的现象。各种图像增强算法专一性高,通用性差,计算速度慢,并且色彩恢复后往往出现颜色偏差是难以解决的问题。

发明内容

对于图像的增强方法有许多种,但是针对不同环境需要调整其参数才能达到最好的效果。色阶调整是图像增强中的一种方法,对于一些比较经典的图像增强手段,比如直方图均衡化,其效果非常好,运算速度也很快,但是其运算机制导致了对三个通道采用了同样的均衡化方法,这导致了对于某些某个通道占了比大的图像,经过直方图均衡后会出现色彩失真的现象。因此,本发明设计了一种基于色阶矫正的自适应图像恢复方法,实现上述目的,本发明采用以下具体技术方案:

一种自适应图像恢复方法,包括:

S1:输入图像,分离R、G、B通道,获取各通道像素的标准差σc、均值μc以及一维熵Hc

其中:c为通道,c∈(R,G,B);

S2:获取各通道基于3-σ准则的色阶区间的提取函数:

Lc=max(μc-e·σc,0) (1)

Rc=min(μc+e·σc,255) (2)

其中,Lc是区间的左界;

Rc为区间的右界;

e为提取系数;

S3:计算各通道的均衡量bc,以及通过计算各通道的自适应窗口左侧偏移量和右侧偏移量获取色阶提取区间偏移后的像素对称轴μ′c,从而得到修正后各通道像素的提取区间L′c和R′c,完成基于3-μ准则的色阶区间的矫正;

S4:基于二维伽马函数的光照不均匀图像自适应校正算法,利用高斯函数G(x,y)提取图像中的光照分量I(x,y),利用光照分量使用二维伽马函数,转换到HSV模型下进行光照校正,获取矫正后的图像亮度值O(x,y)。

优选地,各通道像素的一维熵Hc通过以下公式获取:

其中,i为像素灰度值。

优选地,提取系数e∈(0,3],e的大小决定了色阶区间的提取函数的左右界,也代表了色阶区间的调整程度。

优选地,一维熵最大的通道为主要通道,在提取系数上做修正,使得主要通道在矫正后仍然表现为主通道。

优选地,S3具体包括如下步骤:

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