一种图像处理方法及系统

本发明属于图像处理的，具体地涉及一种图像处理方法及系统。

背景技术：

1、图像处理，用计算机对图像进行分析，以达到所需结果的技术，又称影像处理，图像处理一般指数字图像处理，对于所需处理的图像而言，在拍摄图像时，由于环境噪声的影响，容易导致最终拍摄出的图像中存在环境噪声，而现有技术一般通过滤波过程去除图像中的环境噪声，但如此会在处理后的图像上会产生伪影，同时图像本身也会存在整体暗淡、颜色不均匀的情况，无法充分体现图像的细节信息。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种图像处理方法及系统，用于解决现有技术中的技术问题。

2、一方面，本发明提供以下技术方案，一种图像处理方法，包括：

3、获取初始输入图像，对所述初始输入图像进行预处理，以得到处理图像；

4、识别所述处理图像的环境噪声区域，对所述环境噪声区域进行环境噪声调整处理，以得到调整图像；

5、对所述调整图像分别进行高斯色彩校正与通道校正，以分别得到第一校正图像与第二校正图像，将所述第一校正图像与所述第二校正图像进行融合处理，以得到校正图像；

6、对所述校正图像进行色彩恢复处理，以得到恢复图像，将所述恢复图像从rgb空间转换至hsi空间，以得到hsi图像，对所述hsi图像进行依次增强处理与空间转回处理，以得到输出图像。

7、相比现有技术，本发明的有益效果为：本发明首先获取初始输入图像，对初始输入图像进行预处理，以得到处理图像；然后识别处理图像的环境噪声区域，对环境噪声区域进行环境噪声调整处理，以得到调整图像；然后对调整图像分别进行高斯色彩校正与通道校正，以分别得到第一校正图像与第二校正图像，将第一校正图像与第二校正图像进行融合处理，以得到校正图像；最后对校正图像进行色彩恢复处理，以得到恢复图像，将恢复图像从rgb空间转换至hsi空间，以得到hsi图像，对hsi图像进行依次增强处理与空间转回处理，以得到输出图像，本发明通过对图像的环境噪声区域进行环境噪声调整处理，可充分调整去除图像中的环境噪声，且本技术经过去噪后的图像清晰自然、细节明显，具备更好的视觉效果，同时本发明对图像进行校正与色彩恢复，可有效校正图像中存在的色彩偏移的情况，同可解决图像整体暗淡的情况，保证了暗部区域的整体亮度提升，且对应提升了图像的饱和度与对比度，保证了输出图像的整体质量，充分体现了图像的细节信息。

8、较佳的，所述识别所述处理图像的环境噪声区域，对所述环境噪声区域进行环境噪声调整处理，以得到调整图像的步骤包括：

9、确定所述处理图像中各像素点与白色像素点之间的第一颜色距离，基于所述第一颜色距离确定环境噪声区域对应的噪声区域图像与修正阈值；

10、在所述噪声区域图像中确定选定图像，基于所述选定图像与所述修正阈值确定环境光值、最终环境修正值；

11、基于所述环境光值、所述最终环境修正值对所述噪声区域图像进行调整，以得到区域调整图像，将所述区域调整图像替换所述噪声区域图像，以得到调整图像：

12、；

13、式中，为噪声区域图像。

14、较佳的，所述确定所述处理图像中各像素点与白色像素点之间的第一颜色距离，基于所述第一颜色距离确定环境噪声区域对应的噪声区域图像与修正阈值的步骤包括：

15、计算所述处理图像中各像素点与白色像素点之间的第一颜色距离：

16、；

17、式中，、、分别为处理图像中各像素点的rgb三通道归一化值；

18、基于所述第一颜色距离确定颜色距离直方图，对所述颜色距离直方图进行多项三角函数拟合处理，以得到拟合曲线图，将所述拟合曲线图中的第一个波谷点作为区域筛选阈值，基于所述区域筛选阈值对所述处理图像进行二值化处理，以得到环境噪声区域对应的噪声区域图像；

19、分别确定对应的二值化图像，将两二值化图像作差处理，以得到衔接区域图像，确定所述衔接区域图像中像素值为1的衔接像素点，在所述处理图像中确定所述衔接像素点的位置并计算所述衔接像素点的像素值平均值，将所述衔接像素点的像素值平均值作为修正阈值，其中，为距离阈值。

20、较佳的，所述在所述噪声区域图像中确定选定图像，基于所述选定图像与所述修正阈值确定环境光值、最终环境修正值的步骤包括：

21、将所述噪声区域图像均分为若干子图像，计算若干子图像的图像灰度聚集度：

22、；

23、式中，为子图像的第个灰度级，为对应灰度级出现的概率，为灰度级数量；

24、将图像灰度聚集度最小的子图像作为迭代子图像并对所述迭代子图像重复进行图像均分、图像信息度计算与筛选，直至迭代子图像的面积小于图像阈值并将其作为选定图像；

25、计算所述选定图像中各像素点与白色像素之间的第二颜色距离：

26、；

27、式中，、、分别为选定图像中各像素点的rgb三通道归一化值；

28、确定所述选定图像中第二颜色距离最小对应的像素点并将其作为基准像素点，计算所述基准像素点的rgb三通道值的均值，以得到环境光值；

29、基于所述环境光值计算初始环境修正值，并基于所述修正阈值与所述初始环境修正值计算最终环境修正值：

30、；

31、；

32、式中，表示环境介质透射率，表示环境噪声区域。

33、较佳的，所述对所述调整图像分别进行高斯色彩校正与通道校正，以分别得到第一校正图像与第二校正图像，将所述第一校正图像与所述第二校正图像进行融合处理，以得到校正图像的步骤包括：

34、确定所述调整图像的rgb三通道的直方图并基于所述直方图分别确定三通道的均值与标准差，计算所述调整图像的调整系数：

35、；

36、式中，，分别表示rgb三通道，表示调整图像各通道的最大像素值，表示调整图像各通道的最小像素值，表示与之间差值的最大值；

37、基于所述调整系数对所述调整图像进行高斯色彩校正，以得到第一校正图像：

38、；

39、；

40、；

41、；

42、式中，为第一校正图像的各通道的像素值，为直方图分布的位置，为调整图像各通道的像素值，、分别表示平均像素值小于128时、平均像素值大于128时的像素均值，、分别为调整图像归一化后的最大值、最小值，表示三通道的平均标准差；

43、保证所述调整图像g通道不变的情况下建立所述调整图像的r、b通道的校正方程组：

44、；

45、式中，、为第一校正系数、第二校正系数，，表示调整图像中像素位置为的像素点的r、b通道的像素值，、表示调整图像的边界位置，表示调整图像中像素位置为的像素点的g通道的像素值；

46、基于所述校正方程组求解第一校正系数与第二校正系数，基于所述第一校正系数与所述第二校正系数对所述调整图像进行通道校正，以得到第二校正图像：

47、；

48、式中，为第二校正图像的r、b通道的像素值；

49、将所述第一校正图像与所述第二校正图像进行融合处理，以得到校正图像：

50、；

51、式中，为融合权重。

52、较佳的，所述对所述校正图像进行色彩恢复处理，以得到恢复图像，将所述恢复图像从rgb空间转换至hsi空间，以得到hsi图像，对所述hsi图像进行依次增强处理与空间转回处理，以得到输出图像的步骤包括：

53、对所述校正图像进行多尺度滤波处理，以得到滤波图像：

54、；

55、式中，为尺度数量，为第尺度对应的权重，表示第尺度的高斯滤波；

56、对所述滤波图像进行色彩恢复处理，以得到恢复图像：

57、；

58、式中，、分别为控制常数与控制因子，，表示校正图像在各通道上的图像；

59、将所述恢复图像从rgb空间转换至hsi空间，以得到hsi图像，将所述hsi图像拆分为h通道图像、s通道图像与i通道图像；

60、对所述s通道图像与所述i通道图像分别进行饱和度调整、亮度调整，以分别得到s通道调整图像与i通道调整图像，基于所述s通道调整图像与所述i通道调整图像确定输出图像。

61、较佳的，所述对所述s通道图像与所述i通道图像分别进行饱和度调整、亮度调整，以分别得到s通道调整图像与i通道调整图像，基于所述s通道调整图像与所述i通道调整图像确定输出图像的步骤包括：

62、对所述s通道图像进行饱和度调整，以得到s通道调整图像：

63、；

64、式中，、分别为饱和度分量的最大值、最小值，、分别为s通道图像、s通道调整图像的饱和度分量；

65、对所述i通道图像进行亮度调整，以得到i通道调整图像：

66、；

67、；

68、式中，、分别为i通道图像、i通道调整图像的亮度值，为矫正因子，为i通道图像在i通道的亮度均值；

69、将所述i通道调整图像、所述s通道调整图像与所述h通道图像进行融合，以得到调整hsi图像，将所述调整hsi图像转回至rgb空间，以得到输出图像。

70、第二方面，本发明提供以下技术方案，一种图像处理系统，所述系统包括：

71、预处理模块，用于获取初始输入图像，对所述初始输入图像进行预处理，以得到处理图像；

72、调整模块，用于识别所述处理图像的环境噪声区域，对所述环境噪声区域进行环境噪声调整处理，以得到调整图像；

73、校正模块，用于对所述调整图像分别进行高斯色彩校正与通道校正，以分别得到第一校正图像与第二校正图像，将所述第一校正图像与所述第二校正图像进行融合处理，以得到校正图像；

74、恢复模块，用于对所述校正图像进行色彩恢复处理，以得到恢复图像，将所述恢复图像从rgb空间转换至hsi空间，以得到hsi图像，对所述hsi图像进行依次增强处理与空间转回处理，以得到输出图像。

75、第三方面，本发明提供以下技术方案，一种计算机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的图像处理方法。

76、第四方面，本发明提供以下技术方案，一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的图像处理方法。