專利名稱：一種圖像增強方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種圖像增強方法和裝置。
背景技術(shù)：
人們從外界獲得的信息約有75%來自視頻圖像。但是攝像機在攝像時由于夜晚光照條件不足，大霧、大雨、沙塵等惡劣天氣條件，常常使攝像機捕獲的圖像受到了嚴(yán)重的退化，使圖像的質(zhì)量下降，模糊不清，對比度偏低。采用數(shù) 字圖像處理技術(shù)對惡劣天氣退化圖像進行處理的方法有兩大類圖像增強和圖像復(fù)原。圖像復(fù)原是指去除或最小化一幅圖像中已知或部分己知退化的處理。目前，圖像增強是一種更為通用的方法。圖像增強是指一類按照應(yīng)用的要求，對圖像進行加工以突出圖像中某些信息，削弱或去除某些不需要的信息，得到對具體應(yīng)用來說更實用的圖像，或?qū)⒃瓐D像轉(zhuǎn)換成一種更適合人或機器進行分析處理的形式的圖像處理方法。目前研究人員己經(jīng)提出許多圖像增強方法，其中比較成熟的圖像增強方法有對比度增強方法、直方圖均衡方法、同態(tài)濾波方法、小波變換方法。其中，基于Retinex圖像增強方法在動態(tài)范圍壓縮和顏色恒常性方面都具有良好的特性，在圖像增強處理中具有銳化、色彩恒常、顏色高保真和高動態(tài)范圍壓縮等特性，因而可以自適應(yīng)性地增強各種不同類型的圖像。Retinex理論是由Land提出的一個關(guān)于人類視覺系統(tǒng)如何調(diào)節(jié)感知到物體的顏色和亮度的模型，指出了圖像色彩的恒常性，也就是說同樣的物體在不同的光源或光線底下顏色是恒定的。根據(jù)Retinex理論，人眼中的圖像的成像主要由兩元素決定，分別為入射光和反射物體，相應(yīng)地一幅圖像可以看成是由光照圖像和反射圖像兩部分組成。在顏色恒定的條件下，就可以分別對光照圖像和反射圖像進行調(diào)整來達到圖像增強的目的。在此基礎(chǔ)上，Jobson等人提出了單尺度Retinex (SSR)、多尺度Retinex (MSR)算法,用于增強圖像的對比度。事實上，由于SSR和MSR等算法都假設(shè)光照在空間上均勻分布的，這樣就導(dǎo)致全局亮度向均值逼近，使局部細節(jié)信息對比度不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種圖像增強方法和裝置，該圖像增強方法和裝置不僅可以增強圖像全局亮度的對比度，而且可以減少SSR和MSR等算法易導(dǎo)致的全局亮度向均值逼近的程度，使得局部細節(jié)信息對比度增強。解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種圖像增強方法，包括以下步驟(I)當(dāng)前圖像中坐標(biāo)為(x，y)的像素的灰度值為I(x，y)，對I(x，y)進行多尺度Retinex算法處理,再進行EXP變換得到Ry (x, y)；(2)通過增益補償方法對Ry(x，y)進行修正得到R ‘M(x，y)，其中，選定區(qū)域中的像素的R ‘M(x，y)的平均值為Ini;(3)通過非線性的S曲線傳遞函數(shù)對R ‘M(x，y)進行映射，其中，S曲線傳遞函數(shù)為
權(quán)利要求
1.一種圖像增強方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)當(dāng)前圖像中坐標(biāo)為(x，y)的像素的灰度值為I(x，y)，對I(x，y)進行多尺度Retinex算法處理,再進行EXP變換得到Ry (x, y)； (2)通過增益補償方法對Ry(x，y)進行修正得到R‘M(x，y)，其中，選定區(qū)域中的像素的R ‘M(x，y)的平均值為Im ； (3)通過非線性的S曲線傳遞函數(shù)對R‘M(x，y)進行映射，其中，S曲線傳遞函數(shù)為
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像增強方法，其特征在于，所述參數(shù)a、b的求取方法為 選取一幅沒有燈光的圖像，調(diào)整參數(shù)a、b，按權(quán)利要求I中的步驟(I) (3)的方法對其進行增強，當(dāng)清晰度和亮度綜合效果最好時，圖像參數(shù)分別為Imtl，其中Imtl為選取的沒有燈光的圖像經(jīng)過權(quán)利要求I中步驟(2)增強后的圖像像素的灰度值的均值；選取一幅具有遠光燈的圖像，調(diào)整參數(shù)a、b，按權(quán)利要求I中的步驟(I) (3)的方法對其進行增強，當(dāng)清晰度和亮度綜合效果最好時，圖像參數(shù)分別為apbp Iml，其中Iml為具有遠光燈的圖像經(jīng)過權(quán)利要求I中步驟(2)增強后的圖像像素的灰度值的均值；則a，b的表達式為
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像增強方法，其特征在于，所述步驟(I)和所述步驟(2)之間還包括 步驟(i)將Ry(x，y)進行截取得到截取后的Ry(x，y)，截取方法如下
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像增強方法，其特征在于，所述步驟(I)之前還包括 步驟(j)對當(dāng)前圖像中坐標(biāo)為(x，y)的像素的灰度值I(x，y)使用亮度調(diào)節(jié)函數(shù)進行全局亮度調(diào)節(jié)，再經(jīng)過EXP變換，其中全局亮度調(diào)節(jié)函數(shù)如下
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像增強方法，其特征在于，所述步驟(j)與步驟(I)之間還包括 步驟(m)通過增益補償方法對I (x，y)進行修正。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像增強方法，其特征在于，所述步驟(2)中選定區(qū)域為圖像中心區(qū)域。
7.一種圖像增強裝置，其特征在于，包括 多尺度Retinex處理單元,用于對當(dāng)前圖像中坐標(biāo)為(x, y)的像素的灰度值I (x, y)進行多尺度Retinex算法處理，再進行EXP變換得到Ry (x，y)； 增益補償單元，用于通過增益補償方法對RY(x，y)進行修正得到R ‘M(x，y)，其中，選定區(qū)域中的像素的R ‘M(x，y)的平均值為Ini ； 非線性的S曲線傳遞函數(shù)映射單元，用于通過非線性的S曲線傳遞函數(shù)對R‘m(x，y)進行映射，其中，S曲線傳遞函數(shù)為
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像增強裝置，其特征在于，還包括 可調(diào)參數(shù)a、b獲取單元，用于獲取可調(diào)參數(shù)a、b，獲取方法為 選取一幅沒有燈光的圖像，調(diào)整參數(shù)a、b，按權(quán)利要求I中的步驟(I) (3)的方法對其進行增強，當(dāng)清晰度和亮度綜合效果最好時，圖像參數(shù)分別為Imtl，其中Imtl為選取的沒有燈光的圖像經(jīng)過權(quán)利要求I中步驟(2)增強后的圖像像素的灰度值的均值；選取一幅具有遠光燈的圖像，調(diào)整參數(shù)a、b，按權(quán)利要求I中的步驟(I) (3)的方法對其進行增強，當(dāng)清晰度和亮度綜合效果最好時，圖像參數(shù)分別為apbp Iml，其中Iml為具有遠光燈的圖像經(jīng)過權(quán)利要求I中步驟(2)增強后的圖像的像素的灰度值的均值；則a，b的表達式為
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像增強裝置，其特征在于，還包括 圖像截取單元，用于將多尺度Retinex處理單元中的Ry (x，y)進行截取得到截取后的Ry (x, y)，截取方法如下
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像增強裝置，其特征在于，還包括 全局亮度調(diào)節(jié)單元，用于對當(dāng)前圖像中坐標(biāo)為0^7)的像素的灰度值1(17)使用亮度調(diào)節(jié)函數(shù)進行全局亮度調(diào)節(jié)得到I (X，y)，再經(jīng)過EXP變換，通過增益補償方法進行修正，其中全局亮度調(diào)節(jié)函數(shù)如下
全文摘要
本發(fā)明提供了一種圖像增強方法和裝置，該方法包括下列步驟(1)對當(dāng)前圖像中的像素的灰度值進行多尺度Retinex算法處理，再經(jīng)過EXP變換得到RY(x,y)；(2)通過增益補償方法對RY(x,y)進行修正得到R‘M(x,y)，其中，選定區(qū)域中的像素的R‘M(x,y)的平均值為Im；(3)通過非線性的S曲線傳遞函數(shù)對R‘M(x,y)進行映射，其中，S曲線傳遞函數(shù)中的系數(shù)a、b隨Im變化的參數(shù)，a代表了S曲線增長速度的快慢，b代表了S曲線所在的位置。該圖像增強方法和裝置不僅可以增強圖像全局亮度的對比度，而且可以減少SSR和MSR等算法易導(dǎo)致的全局亮度向均值逼近的程度，使得局部細節(jié)信息對比度增強。
文檔編號G06T5/00GK102789635SQ20121024865
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者劉博 , 張紹勇, 杜金枝, 王繼貞, 陳軍 申請人:奇瑞汽車股份有限公司