[发明专利]异源夜视晕光图像的自适应增强方法

说明书

本发明为一种异源夜视晕光图像的自适应增强方法，其克服了现有技术中存在的现有图像增强算法不适用于增强夜视晕光图像的问题，能有效提高晕光场景下可见光图像的暗处细节信息和红外图像的清晰度，同时避免了图像晕光区的过度增强，改善抗晕光融合图像的成像质量。本发明包括以下步骤：步骤1、确定夜视可见光图像的晕光临界灰度值G；步骤2、将夜视晕光图像取反，估计取反图像的初始透射率；步骤3、根据图像的初始透射率和晕光临界灰度值G构造自适应透射率函数T；步骤4、根据自适应透射率函数T对不同晕光程度图像进行自适应增强。

技术领域：

本发明属于汽车夜视抗晕光技术领域，涉及一种异源夜视晕光图像的自适应增强方法，用于提高晕光场景下可见光图像与红外图像的的清晰度和对比度，改善抗晕光融合图像成像质量。

背景技术：

驾驶员在夜间行车中，会受到对向车辆的强光源照射产生严重的晕光现象，导致短时间内看不清前方路况，极易诱发交通事故。异源夜视图像融合抗晕光技术，利用红外图像无晕光、可见光图像色彩细节信息丰富的优点，将红外与可见光图像进行融合抗晕光，得到的融合图像晕光消除更彻底、图像视觉效果更优，能有效提高夜间行车的安全性。但由于特殊的夜视晕光场景，在图像融合的预处理阶段，现有的图像增强算法在处理夜视晕光图像时在增强图像暗处的细节信息的同时，放大了图像中的噪声及晕光面积，导致有效信息提升效果不明显，影响融合图像的成像质量，不适用于增强夜视晕光图像。

现有的基于Retinex理论的增强算法，能有效提高图像的清晰度，但对于光照欠缺的低照度图像增强易产生失真，增强过程中放大了图像中的噪声，得到的抗晕光图像轮廓、色彩细节提升效果不明显；局部直方图均衡化(HE)增强算法对前景和背景过亮或过暗的图像增强效果较好，但用于增强有晕光的低照度图像时容易放大图像中的晕光面积；同态滤波增强算法适用于增强环境光照均匀的图像，增强夜间图像效果不佳，更不适合增强有晕光的低照度图像；暗原色先验增强算法(DCP)能够增强图像中的暗处信息，增强效果明显，适用于增强低照度图像，但用于增强有晕光的低照度图像时会放大图像中的晕光区域。综上所述，现有的几类图像增强算法，都不适用于增强夜视晕光图像。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种异源夜视晕光图像的自适应增强方法，其克服了现有技术中存在的现有图像增强算法不适用于增强夜视晕光图像的问题，能有效提高晕光场景下可见光图像的暗处细节信息和红外图像的清晰度，改善抗晕光融合图像的成像质量；在实现增强图像暗处细节信息的同时避免了图像晕光区的过度增强，且对不同晕光程度图像能够实现自适应增强，用于夜视晕光场景下的图像增强。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种异源夜视晕光图像的自适应增强方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、确定夜视可见光图像的晕光临界灰度值G_c；

步骤2、将夜视晕光图像取反，估计取反图像的初始透射率t；

步骤3、根据图像的初始透射率t和晕光临界灰度值G_c构造自适应透射率函数T；

当夜视晕光图像的晕光程度较大时适当减小图像透射率；根据对大量晕光程度由小到大的夜视晕光图像和其对应的最佳图像透射率的函数关系，通过最小二乘法非线性拟合构造自适应透射率函数T为：

式中，x为夜视晕光图像的像素灰度值；

在增强夜视晕光图像过程中，对晕光程度不同的图像采用相对应的透射率对夜视晕光图像进行自适应增强；当晕光图像像素灰度值小于晕光临界灰度值G_c时，采用初始透射率t；当晕光图像的像素灰度值x大于等于晕光临界灰度值G_c时，采用构造的自适应透射率函数调整透射率。

步骤4、根据自适应透射率函数T对不同晕光程度图像进行自适应增强。