专利名称：一种图像增强方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明属于图像处理领域，具体涉及一种图像增强方法和装置。
背景技术：
人们从外界获得的信息约有75%来自视频图像。但是摄像机在摄像时由于夜晚光照条件不足，大雾、大雨、沙尘等恶劣天气条件，常常使摄像机捕获的图像受到了严重的退化，使图像的质量下降，模糊不清，对比度偏低。采用数 字图像处理技术对恶劣天气退化图像进行处理的方法有两大类图像增强和图像复原。图像复原是指去除或最小化一幅图像中已知或部分己知退化的处理。目前，图像增强是一种更为通用的方法。图像增强是指一类按照应用的要求，对图像进行加工以突出图像中某些信息，削弱或去除某些不需要的信息，得到对具体应用来说更实用的图像，或将原图像转换成一种更适合人或机器进行分析处理的形式的图像处理方法。目前研究人员己经提出许多图像增强方法，其中比较成熟的图像增强方法有对比度增强方法、直方图均衡方法、同态滤波方法、小波变换方法。其中，基于Retinex图像增强方法在动态范围压缩和颜色恒常性方面都具有良好的特性，在图像增强处理中具有锐化、色彩恒常、颜色高保真和高动态范围压缩等特性，因而可以自适应性地增强各种不同类型的图像。Retinex理论是由Land提出的一个关于人类视觉系统如何调节感知到物体的颜色和亮度的模型，指出了图像色彩的恒常性，也就是说同样的物体在不同的光源或光线底下颜色是恒定的。根据Retinex理论，人眼中的图像的成像主要由两元素决定，分别为入射光和反射物体，相应地一幅图像可以看成是由光照图像和反射图像两部分组成。在颜色恒定的条件下，就可以分别对光照图像和反射图像进行调整来达到图像增强的目的。在此基础上，Jobson等人提出了单尺度Retinex (SSR)、多尺度Retinex (MSR)算法,用于增强图像的对比度。事实上，由于SSR和MSR等算法都假设光照在空间上均匀分布的，这样就导致全局亮度向均值逼近，使局部细节信息对比度不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种图像增强方法和装置，该图像增强方法和装置不仅可以增强图像全局亮度的对比度，而且可以减少SSR和MSR等算法易导致的全局亮度向均值逼近的程度，使得局部细节信息对比度增强。解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种图像增强方法，包括以下步骤(I)当前图像中坐标为(x，y)的像素的灰度值为I(x，y)，对I(x，y)进行多尺度Retinex算法处理,再进行EXP变换得到Ry (x, y)；(2)通过增益补偿方法对Ry(x，y)进行修正得到R ‘M(x，y)，其中，选定区域中的像素的R ‘M(x，y)的平均值为Ini;(3)通过非线性的S曲线传递函数对R ‘M(x，y)进行映射，其中，S曲线传递函数为
权利要求
1.一种图像增强方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)当前图像中坐标为(x，y)的像素的灰度值为I(x，y)，对I(x，y)进行多尺度Retinex算法处理,再进行EXP变换得到Ry (x, y)； (2)通过增益补偿方法对Ry(x，y)进行修正得到R‘M(x，y)，其中，选定区域中的像素的R ‘M(x，y)的平均值为Im ； (3)通过非线性的S曲线传递函数对R‘M(x，y)进行映射，其中，S曲线传递函数为
2.根据权利要求I所述的图像增强方法，其特征在于，所述参数a、b的求取方法为 选取一幅没有灯光的图像，调整参数a、b，按权利要求I中的步骤(I) (3)的方法对其进行增强，当清晰度和亮度综合效果最好时，图像参数分别为Imtl，其中Imtl为选取的没有灯光的图像经过权利要求I中步骤(2)增强后的图像像素的灰度值的均值；选取一幅具有远光灯的图像，调整参数a、b，按权利要求I中的步骤(I) (3)的方法对其进行增强，当清晰度和亮度综合效果最好时，图像参数分别为apbp Iml，其中Iml为具有远光灯的图像经过权利要求I中步骤(2)增强后的图像像素的灰度值的均值；则a，b的表达式为
3.根据权利要求I所述的图像增强方法，其特征在于，所述步骤(I)和所述步骤(2)之间还包括 步骤(i)将Ry(x，y)进行截取得到截取后的Ry(x，y)，截取方法如下
4.根据权利要求I所述的图像增强方法，其特征在于，所述步骤(I)之前还包括 步骤(j)对当前图像中坐标为(x，y)的像素的灰度值I(x，y)使用亮度调节函数进行全局亮度调节，再经过EXP变换，其中全局亮度调节函数如下
5.根据权利要求4所述的图像增强方法，其特征在于，所述步骤(j)与步骤(I)之间还包括 步骤(m)通过增益补偿方法对I (x，y)进行修正。
6.根据权利要求I所述的图像增强方法，其特征在于，所述步骤(2)中选定区域为图像中心区域。
7.一种图像增强装置，其特征在于，包括 多尺度Retinex处理单元,用于对当前图像中坐标为(x, y)的像素的灰度值I (x, y)进行多尺度Retinex算法处理，再进行EXP变换得到Ry (x，y)； 增益补偿单元，用于通过增益补偿方法对RY(x，y)进行修正得到R ‘M(x，y)，其中，选定区域中的像素的R ‘M(x，y)的平均值为Ini ； 非线性的S曲线传递函数映射单元，用于通过非线性的S曲线传递函数对R‘m(x，y)进行映射，其中，S曲线传递函数为
8.根据权利要求7所述的图像增强装置，其特征在于，还包括 可调参数a、b获取单元，用于获取可调参数a、b，获取方法为 选取一幅没有灯光的图像，调整参数a、b，按权利要求I中的步骤(I) (3)的方法对其进行增强，当清晰度和亮度综合效果最好时，图像参数分别为Imtl，其中Imtl为选取的没有灯光的图像经过权利要求I中步骤(2)增强后的图像像素的灰度值的均值；选取一幅具有远光灯的图像，调整参数a、b，按权利要求I中的步骤(I) (3)的方法对其进行增强，当清晰度和亮度综合效果最好时，图像参数分别为apbp Iml，其中Iml为具有远光灯的图像经过权利要求I中步骤(2)增强后的图像的像素的灰度值的均值；则a，b的表达式为
9.根据权利要求7所述的图像增强装置，其特征在于，还包括 图像截取单元，用于将多尺度Retinex处理单元中的Ry (x，y)进行截取得到截取后的Ry (x, y)，截取方法如下
10.根据权利要求7所述的图像增强装置，其特征在于，还包括 全局亮度调节单元，用于对当前图像中坐标为0^7)的像素的灰度值1(17)使用亮度调节函数进行全局亮度调节得到I (X，y)，再经过EXP变换，通过增益补偿方法进行修正，其中全局亮度调节函数如下
全文摘要
本发明提供了一种图像增强方法和装置，该方法包括下列步骤(1)对当前图像中的像素的灰度值进行多尺度Retinex算法处理，再经过EXP变换得到RY(x,y)；(2)通过增益补偿方法对RY(x,y)进行修正得到R‘M(x,y)，其中，选定区域中的像素的R‘M(x,y)的平均值为Im；(3)通过非线性的S曲线传递函数对R‘M(x,y)进行映射，其中，S曲线传递函数中的系数a、b随Im变化的参数，a代表了S曲线增长速度的快慢，b代表了S曲线所在的位置。该图像增强方法和装置不仅可以增强图像全局亮度的对比度，而且可以减少SSR和MSR等算法易导致的全局亮度向均值逼近的程度，使得局部细节信息对比度增强。
文档编号G06T5/00GK102789635SQ20121024865
公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者刘博 , 张绍勇, 杜金枝, 王继贞, 陈军 申请人:奇瑞汽车股份有限公司