一种低质图像增强方法

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种低质图像增强方法。

背景技术：

1、图像增强作为图像处理的重要内容，其目的是要改善图像的视觉效果，将原来不清晰的图像变的清晰或强调某些感兴趣的特征，使之改善图像质量。在图像处理过程中，常常利用伽马变换对过曝或者曝光不足的灰度图进行图像校正。

2、伽马变换与电子枪或许多成像设备中的静电效应引起的阴极射线管的非线性响应有关，阴极射线管产生的亮度与输入电压不成线性关系，导致采集到的图像失真，所以为了补偿这种非线性，对原始灰度或彩色图像执行伽马校正。经典的伽玛增强方法对灰度图像直接进行如下变换：y＝xγ(γ＝1/2.2)，可以是对rgb图像的三个分量分别进行上述变换，或者转换成其它格式后再利用上式进行处理。然而，无处不在的加性噪声和不均匀的照度会使非专业拍摄照片产生失真，因此输入输出系统仍然是非线性的，导致传统的伽马变换校正效果并不理想。

技术实现思路

1、发明目的：针对以上问题，本发明目的是提供一种低质图像增强方法。

2、技术方案：本发明的一种低质图像增强方法，包括：

3、将原始低质rgb图像进行归一化处理，将归一化后的图像从rgb格式转换成hsv格式得到第一中间图像，并获取第一中间图像的亮度分量v1；

4、将归一化后的图像取反，将取反后的图像从rgb格式转换成hsv格式得到第二中间图像，并获取第二中间图像的亮度分量v2；

5、将亮度分量v1和亮度分量v2分别进行增强处理，将增强处理后的两亮度分量进行加权融合得到亮度分量v3；

6、将亮度分量v3进行逆归一化处理，将逆归一化处理后的图像从hsv格式转换成rgb格式得到目标图像，将目标图像作为最终的增强图像。

7、进一步，所述将亮度分量v1和亮度分量v2分别进行增强处理的步骤包括：

8、将亮度分量v1进行增强处理，表达式为：

9、

10、上式中，vout1表示增强后的亮度分量，x和y表示像素位置；γ表示增强指数，表达式为：

11、

12、上式中，v表示原始低质rgb图像全部像素亮度分量的均值；表示原始低质rgb图像亮度值排前20％的亮度分量均值；表示原始低质rgb图像亮度值排后20％的亮度分量均值。

13、进一步，所述将亮度分量v1和亮度分量v2分别进行增强处理的步骤还包括：

14、将亮度分量v2进行增强处理，表达式为：

15、

16、上式中，vout2表示增强后的亮度分量。

17、进一步，所述亮度分量v3的表达式为：

18、vout(x,y)＝(1-a)×vout1+a×vout2

19、上式中，a表示融合系数，表达式为：

20、a＝mean{v1(x,y)}

21、上式中，mean{}表示均值。

22、有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明首先对低质rgb图像进行归一化，然后获取图像的亮度分量，对原图像的亮度分量和反图像的亮度分量分别进行校正，再进行加权融合得到增强图像的亮度分量，接着进行逆归一化并从hsv格式转换成rgb格式得到最终均衡高质图像，有效扩大低照度和高照度的动态范围，既提升了欠曝像素又抑制了过曝像素；利用本发明处理后的图像具有均衡的视觉效果，该方法简单实用，能够有效提高低质图像的对比度，具有很好的鲁棒性。

技术特征：

1.一种低质图像增强方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的低质图像增强方法，其特征在于，所述将亮度分量v1和亮度分量v2分别进行增强处理的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的低质图像增强方法，其特征在于，所述将亮度分量v1和亮度分量v2分别进行增强处理的步骤还包括：

4.根据权利要求3所述的低质图像增强方法，其特征在于，所述亮度分量v3的表达式为：

技术总结
本发明公开了一种低质图像增强方法，将原始低质RGB图像进行归一化处理，将归一化处理后的图像从RGB格式转换成HSV格式得到第一中间图像，并获取第一中间图像的亮度分量V<subgt;1</subgt;；将归一化后的图像取反，将取反后的图像从RGB格式转换成HSV格式得到第二中间图像，并获取第二中间图像的亮度分量V<subgt;2</subgt;；将亮度分量V<subgt;1</subgt;和亮度分量V<subgt;2</subgt;分别进行增强处理，将增强处理后的两亮度分量进行加权融合得到亮度分量V<subgt;3</subgt;；将亮度分量V<subgt;3</subgt;进行逆归一化处理，将逆归一化处理后的图像从HSV格式转换成RGB格式得到目标图像。本发明有效扩大低照度和高照度的动态范围，既提升了欠曝像素又抑制了过曝像素；利用本发明处理后的图像具有均衡的视觉效果，能够有效提高低质图像的对比度。

技术研发人员：李昌利
受保护的技术使用者：南京信息工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11