本发明涉及数字图像处理领域，尤其涉及一种基于对数变换的弱光照补偿方法和系统。
背景技术：
在阴雨天气或者晚上等光线不足的情况下，拍摄的图像亮度比较低，可能无法观看或者不能应用于其它的图像处理中，因此需要对图像进行光照补偿以获取正常亮度的图像。
目前，对光照进行处理的方法大体上可以归成两类：第一类是主动方法，这类方法一般需要借助特殊仪器以得到高质量的图像，如三维信息方法需要用到的3d激光扫描仪、红外方法需要用到的红外光谱仪等；第二类是被动方法，主要包括利用光照变化进行建模、提取光照中的不变特征以及将光照条件标准化三大方法。主动方法因为需要用到高精密仪器，所以需要的成本很高，不适宜广泛应用。被动方法又可以分为两类：光照重建和图像增强。光照重建方法比较复杂，耗用时间长，也不适宜用于实时处理；图像增强方法相对简单，实现起来也比较容易，耗费时间较短，所以得到了广泛的应用。
图像增强中的对数变换方法对弱光照有很好的补偿效果，然而目前的方法中大多实现效果不好，或者运算时间长。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述现状，提供了一种简单易行、速度快并且效果好的基于对数变换的弱光照补偿方法和系统。
本发明采用的技术方案：一种基于对数变换的弱光照补偿方法，包括以下步骤：s1：获取rgb图像f(x,y)中每个像素的红色r、绿色g、蓝色b三个分量值；s2：将所述rgb图像转换为灰度图像，并求取该灰度图像中每个像素的灰度值；s3：求取所述灰度图像的m值：其中m取该灰度图像中所有像素的平均灰度值；s4：求取所述灰度图像的a、b值：其中a为该灰度图像的所有像素中的最小灰度值，b为该灰度图像的所有像素中的最大灰度值；s5：如果m小于u，就按公式1计算得到新图像，执行步骤s8；如果m不小于u，就执行步骤s6；其中公式1为：
本发明的效果是：该基于对数变换的弱光照补偿方法依据平均灰度值进行分段处理，实现简单，速度快，效果好。
进一步地，u＝30，v＝80，w＝100。
进一步地，s2中，每个像素的灰度值的求取公式为：gray＝0.299×r+0.587×g+0.114×b。
本发明采用的技术方案：一种基于对数变换的弱光照补偿系统，包括：rgb获取模块：获取rgb图像f(x,y)中每个像素的红色r、绿色g、蓝色b三个分量值；灰度值获取模块：将所述rgb图像转换为灰度图像，并求取所述灰度图像中每个像素的灰度值；平均灰度值获取模块：求取所述灰度图像的m值，其中m取该灰度图像中所有像素的平均灰度值；最小灰度值和最大灰度值获取模块：求取所述灰度图像的a、b值，其中a为该灰度图像的所有像素中的最小灰度值，b为该灰度图像的所有像素中的最大灰度值；第一亮度调节模块：如果m＜u，就按公式1计算得到新图像并输出，其中公式1为：
本发明的效果是：该基于对数变换的弱光照补偿方法依据平均灰度值进行分段处理，实现简单，速度快，效果好。
进一步地，u＝30，v＝80，w＝100。
进一步地，所述灰度值获取模块中，每个像素的灰度值的求取公式为：gray＝0.299×r+0.587×g+0.114×b。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于对数变换的弱光照补偿方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
请参阅图1，为本发明提供的一种基于对数变换的弱光照补偿方法，对于弱光照下的图像，依据其平均灰度值做分段处理，基于对数变换进行光照补偿，以获取正常亮度的图像，具体包括以下步骤：
s1：获取rgb图像f(x,y)中每个像素的红色r、绿色g、蓝色b三个分量值；
s2：将rgb图像转换为灰度图像，并求取该灰度图像中每个像素的灰度值：gray＝0.299×r+0.587×g+0.114×b；
s3：求取该灰度图像的m值，其中m取该灰度图像中所有像素的平均灰度值；
s4：求取该灰度图像的a、b值，其中a为该灰度图像的所有像素中的最小灰度值，b为该灰度图像的所有像素中的最大灰度值；
s5：如果m小于30，就按公式1计算得到新图像，执行步骤s8；如果m不小于30，就执行步骤s6；
s6：如果m小于80，就按公式2计算得到新图像，执行步骤s8，其中d＝[m/3]；如果m不小于80，就执行步骤s7；
s7：如果m小于100，就按公式2计算得到新图像，执行步骤s8，其中d＝[m/2]；如果m不小于100，就直接执行步骤s8；
s8：输出图像g(x,y)，计算结束。
步骤s5中公式1具体是指：
步骤s6和s7中，公式2具体是指：
本发明依据平均灰度值来进行分段处理：当平均灰度值m≥100时，认为图像的亮度正常，不需要做光照补偿；当m<100时，认为图像的亮度较低，需要分段进行光照补偿。当80≤m＜100时，设置d＝[m/2]，进行轻度光照补偿；当30≤m＜80时，设置d＝[m/3]，进行中度光照补偿；当0≤m＜30时，设置d＝0，与此同时将对数变换式放大1.5倍，进行高度光照补偿。
可以理解地，根据实际的需求，对平均灰度值m可进行其它不同方式的分段处理，分段的段数和区间可根据情况调整。
本发明还涉及一种基于对数变换的弱光照补偿系统，包括：
rgb获取模块：获取rgb图像f(x,y)中每个像素的红色r、绿色g、蓝色b三个分量值；
灰度值获取模块：将所述rgb图像转换为灰度图像，并求取所述灰度图像中每个像素的灰度值：gray＝0.299×r+0.587×g+0.114×b；
平均灰度值获取模块：求取所述灰度图像的m值，其中m取该灰度图像中所有像素的平均灰度值；
最小灰度值和最大灰度值获取模块：求取所述灰度图像的a、b值，其中a为该灰度图像的所有像素中的最小灰度值，b为该灰度图像的所有像素中的最大灰度值；
第一亮度调节模块：如果m＜30，就按公式1计算得到新图像并输出，其中公式1为：
第二亮度调节模块：如果30≤m＜80，就按公式2计算得到新图像并输出，其中公式2为：
第三亮度调节模块：如果80≤m＜100，就按公式2计算得到新图像并输出，其中公式2为：
如此，本发明提供的基于对数变换的弱光照补偿方法和系统，依据平均灰度值进行分段处理，实现简单，速度快，效果好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。