[发明专利]一种低照度彩色图像实时增强方法及系统

权利要求书

1.一种低照度彩色图像实时增强方法，其特征在于，具体步骤为：

S1：对低照度图像进行灰度反转，将低照度图像灰度值映射到有雾图像灰度区间，得到雾化图像；

S2：将雾化图像转换至YCbCr色彩空间，得到雾化图像的亮度图；

S3：将亮度图分别输入不同大小的最小值滤波器滤波，得到粗略和精细两个暗通道图像；使用最大值滤波器根据亮度图确定大气光值；

S4：对亮度图进行边缘检测，制作掩膜；使用掩膜和暗通道图像合成最终的暗通道图像；

S5：根据暗通道先验算法求取透射率图；对有雾图像进行去雾操作，还原出无雾图像；对去雾后图像进行反变换恢复出低照度图像增强后的图像。

2.根据权利要求1所述的低照度彩色图像实时增强方法，其特征在于，对低照度图像进行灰度反转的具体公式为：

其中，I^c(x)为原始低照度图像，C表示图像的RGB三个颜色通道，表示雾化图像。

3.根据权利要求1所述的低照度彩色图像实时增强方法，其特征在于，雾化图像转换至YCbCr色彩空间的表达式为：

Y＝0.3R′+0.6G′+0.1B′

其中，R′、G′、B′为雾化图像的三个颜色通道，Y为雾化图像的亮度图。

4.根据权利要求1所述的低照度彩色图像实时增强方法，其特征在于，使用的最小值滤波表达式为：

其中，Ω_(x)表示图像中x点的邻域，I(y)表示图像中的一个像素点的任意一个颜色通道值，I_dark表示图像的暗通道。

5.根据权利要求1所述的低照度彩色图像实时增强方法，其特征在于，最大值滤波器获取大气光值的具体方法为：

对亮度图进行灰度分布统计；

取像素点数目多于设定阈值的最大灰度级作为大气光值。

6.根据权利要求1所述的低照度彩色图像实时增强方法，其特征在于，最终的暗通道图像合成表达式为：

其中，I^dark(x)表示最终的暗通道图像，BW_mask表示生成的掩膜，表示像素点为图像内边界时最小值滤波模板得到的粗略暗通道图；表示像素点为图像内非边界时最小值滤波模板得到的精细暗通道图。

7.根据权利要求1所述的低照度彩色图像实时增强方法，其特征在于，透射率求取表达式为：

其中，t(x)为透射率，A为大气光值，ω为常量，I^dark(x)表示最终的暗通道图像。

8.根据权利要求1所述的低照度彩色图像实时增强方法，其特征在于，对雾化图像去雾的表达式为：

其中，J^c(x)为无雾图像，I^c(x)为原始低照度图像，t(x)为透射率，t₀为透射率校正因子。

9.基于权利要求1～8任一所述的方法的系统，其特征在于，包括：

图像反转模块，用于对低照度图像进行雾化操作；

RGB转YCbCr模块，用于将雾后化的图像从RGB彩色空间转换至YCbCr色彩空间，获取图像的亮度图；

最大/最小值滤波模块，用于获得大气光值和粗略、精细暗通道图；

暗通道图像合成模块，用于根据亮度图制作掩膜，根据掩膜将粗略和精细两个暗通道图合成彩色自然的暗通道图；

去雾模块，用于根据暗通道图计算出图像透射率，并按照暗通道先验原理去雾。