[发明专利]全自动的实时数字图像处理增强系统

权利要求书

1、一种全自动的实时数字图像处理增强系统，其特征在于，包括五个模块：输入模块，图像分解模块，光照图像处理模块，反射图像处理模块，合并和输出模块，其中：输入模块负责采集数字图像作为系统输入，所获得的数字图像输入到图像分解模块，图像分解模块将输入图像分解为光照图像L和反射图像R，分别输入光照图像处理模块和反射图像处理模块，光照图像处理模块对输入图像的光照成分L进行非线性校正后输出经过校正的光照成分L’，反射图像处理模块则对反射图像R中与输入图像过暗区域相对应的像素进行去噪处理，输出去噪后的反射成分R’，输入图像的过暗区域可由光照图像信息来确定，合并输出模块则将前两个模块中输出的L’和R’重新合并到输出图像并显示到输出设备上。

2、根据权利要求1所述的全自动的实时数字图像处理增强系统，其特征是，所述的输入模块，是指：负责采集数字图像，所述的数字图像是数码相机和数字扫描仪所能获取的图像以及数码摄像机所提供序列图像中的一帧。

3、根据权利要求1所述的全自动的实时数字图像处理增强系统，其特征是，所述的图像分解模块，是指：对输入图像实时分解，提供两个输出，分别为对应于输入图像光照成分的光照图像和对应于输入图像反射成分的反射图像。

4、根据权利要求3所述的全自动的实时数字图像处理增强系统，其特征是，所述输入图像实时分解，是指：环境光照的预测基于Retinex变分模型的3个约束：光照图像在空间域平滑、光照图像的像素值大于输入图像、以及光照图像和输入图像足够接近对输入图像的光照成分加以估计，应用多解析度技术，在每个解析度层，保留高斯平滑结果，去除拉普拉斯锐化结果，得到一幅平滑的图像作为光照图像的估计，然后由输入图像与光照图像、反射图像的关系推得反射图像。

5、根据权利要求1所述的全自动的实时数字图像处理增强系统，其特征是，所述的光照图像处理模块，是指：对输入图像的光照成分进行单独处理。光照不佳的输入图像往往光照图像的灰度分布集中在图像动态范围的某一小部分，对光照图像的处理是采用一种非线性的映射关系来提高处于动态范围低端和高端的像素的对比度，从而使这一部分的细节能够显现出来。

6、根据权利要求5所述的全自动的实时数字图像处理增强系统，其特征是，所述的非线性的映射关系，根据具体的应用要求来确定。

7、根据权利要求1所述的全自动的实时数字图像处理增强系统，其特征是，所述的反射图像处理模块，是指从光照图像中识别出输入图像的过暗区域，对输入图像的反射图像相应的区域进行局部去噪滤波。

8、根据权利要求7所述的全自动的实时数字图像处理增强系统，其特征是，所述的去噪滤波，是指：反射图像中包含的是图像的高频信息，图像的噪声大部分在经过图像分解后大部分集中到了反射图像中，光照图像基本不包含噪声，因此对输入图像的反射成分进行去噪处理，通过对光照图像的灰度分析识别输入图像的过暗区域，在反射图像上对这些区域进行滤波。

9、根据权利要求1或者8所述的全自动的实时数字图像处理增强系统，其特征是，所述的识别输入图像的过暗区域，是指：根据实验选取一个效果最佳的阈值，针对光照图像的像素灰度做二值化处理，灰度小于阈值的标1，灰度大于阈值的标0，这样标1的区域即是需要做去噪处理的过暗区域。

10、根据权利要求1所述的全自动的实时数字图像处理增强系统，其特征是，所述的合并和输出模块，是指：将单独经过处理的光照成分和反射成分重新根据已知关系合并到同一张输出图像中。