[发明专利]基于自适应形态学的彩色图像增强方法

摘要

本发明提出了一种基于自适应形态学的彩色图像增强方法，旨在保证增强后的彩色图像具有完整的纹理细节，并减少增强后的彩色图像的颜色失真。实现步骤为：选取彩色图像的待处理像素点；提取待处理像素点的像素值；选取待处理像素点的像素点矩阵；构造待处理像素点的超边；构造待处理像素点对应的自适应结构元素；判断彩色图像中是否存在未构造自适应结构元素的像素点；提取彩色图像亮特征；提取彩色图像暗特征；对彩色图像进行增强，并输出增强后的图像，本发明可用于图像分析，图像理解等需要对图像进行增强预处理的领域。

主权项

1.一种基于自适应形态学的彩色图像增强方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)选取彩色图像f的待处理像素点j：输入行数为m、列数为n的彩色图像f，并将f中第x_j行、第y_j列的像素点j作为待处理像素点，其中，m≥3，n≥3，x_j＝1，y_j＝1；(2)提取待处理像素点j的像素值：提取待处理像素点j在RGB颜色空间中的像素值R_j、G_j、B_j；(3)选取待处理像素点j的像素点矩阵N(j)：选取以待处理像素点j为中心的N×N个像素点，组成像素点j的像素点矩阵N(j)，其中N为大于等于3、小于m和n中数值小的奇数；(4)构造待处理像素点j的超边e_1j和e_2j：(4a)计算像素点矩阵N(j)中待处理像素点j到其它每一个像素点i之间的空间距离D(i,j)；(4b)在RGB颜色空间中，提取像素点矩阵N(j)中除待处理像素点j以外的其它每一个像素点i的RGB像素值R_i、G_i和B_i，并计算待处理像素点j与其它每一个像素点i的相似度S(i,j)：S(i,j)＝exp(‑(|R_i‑R_j|+|G_i‑G_j|+|B_i‑B_j|)(|x_i‑x_j|+|y_i‑y_j|))其中，exp表示自然常数e，|·|表示绝对值操作；(4c)计算相似度阈值T_j：其中，ln表示以自然常数e为底的对数操作；(4d)选取像素点矩阵N(j)中满足空间距离D(i,j)≤N‑1的所有像素点i，并与像素点j构成超边e_1j，同时选取像素点矩阵N(j)中满足相似度S(i,j)≥T_j的所有像素点i，并与像素点j构成超边e_2j；(5)构造像素点矩阵N(j)中待处理像素点j对应的自适应结构元素SE(j)：SE(j)＝e_1j∩e_2j其中，∩表示交运算；(6)判断彩色图像f中是否存在未构造自适应结构元素的像素点：判断x_j＝m且y_j＝n是否成立，若是，执行步骤(7)，否则，判断y_j＜n是否成立，若是，令y_j＝y_j+1，并执行步骤(2)，否则，令x_j＝x_j+1，令y_j＝1，并执行步骤(2)；(7)提取彩色图像f的亮特征L：(7a)通过彩色图像f中的每一个像素点的自适应结构元素，对该自适应结构元素对应的像素点进行腐蚀运算；(7b)对腐蚀后的每一个像素点进行膨胀运算，得到图像G₁，然后通过G₁提取彩色图像f的亮特征L：L＝f‑G₁(8)提取彩色图像f的暗特征D：(8a)通过彩色图像f中的每一个像素点的自适应结构元素，对该自适应结构元素对应的像素点进行膨胀运算；(8b)对膨胀后的每一个像素点进行腐蚀运算，得到图像G₂，然后通过G₂提取彩色图像f的暗特征D：D＝G₂‑f(9)对彩色图像f进行增强，并输出增强后的图像DST：DST＝f+L‑D。