[发明专利]一种高清数字CMOS成像组件图像增强方法

说明书

本发明公开了一种高清数字CMOS成像组件图像增强方法，首先采集一帧图像进行数据域转换；接着将数据域转换后的图像转换成对数域；然后进行积分运算离散化，并转为求和运算；接着从原始图像中除去低频分量照射部分，增强了图像的边缘信息；然后从对数域转换成实数域，并将实数域进行取整；接着进行邻域空间处理进行降噪，减小噪声；最后得到增强后的图像，增强处理完成。这种高清数字CMOS成像组件图像增强方法基于数字图像处理技术，以FPGA为硬件平台，算法简单实用，易于维护、更新，克服了其他算法复杂相对处理缓慢以及增强效果不明显的问题，本发明时间复杂度低，通过有利于逻辑计算处理的算法来实现图像增强，提高了服务的时效性。

技术领域

本发明涉及高清数字CMOS成像组件应用领域，尤其涉及一种高清数字CMOS成像组件图像增强方法。

背景技术

数字高清CMOS成像组件，常用的主要像素分辨率有1920x1080等；其具有高动态范围，灵敏度极高，噪声小等特点 ，主要用于机器视觉、安防监控、智能交通、生命科学、生物医疗、科学影像、高清录像、电视广播等工业成像领域，因此具有广阔的市场应用前景。

随着数字高清CMOS成像组件应用技术的发展，成像质量越来越被重视，而图像增强技术可以将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征，抑制不感兴趣的特征，使之改善图像质量、丰富信息量，加强图像判读和识别效果，所以图像增强技术变成极其重要的成像指标。很多由于场景条件的影响图像拍摄的视觉效果不佳，这就需要图像增强技术来改善人的视觉效果，比如突出图像中目标物体的某些特点、从数字图像中提取目标物的特征参数等等，这些都有利于对图像中目标的识别、跟踪和理解。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种高清数字CMOS成像组件图像增强方法，能够突出图像中感兴趣的部分，减弱或去除不需要的信息。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种高清数字CMOS成像组件图像增强方法，包括以下步骤：

A.采集一帧图像即原始图像进行数据域转换；

B.将数据域转换后的图像转换成对数域；

C.进行积分运算离散化，并转为求和运算；

D.从原始图像中除去低频分量照射部分，这样留下原始图像的高频分量增强了图像的边缘信息；

E.从对数域转换成实数域，并将实数域进行取整；

F.进行邻域空间处理进行降噪，减小噪声；

G.得到增强后的图像，增强处理完成；

进一步地，所述原始图像由反射图像和入射图像构成，所述入射图像即为亮度图像，入射光照射在反射物体上，通过反射物体的反射形成反射光进入人眼，其最后形成的图像公式如下：

r(x,y)=logR(x,y)=log[S(x,y) / L(x,y)] ………… (1)

L(x,y)=F(x,y)⨂S(x,y) …………(2)

上述公式(1)和(2)中S(x, y)为原始图像，R(x, y)为反射图像，L(x, y) 为入射图像；

将公式(2)代入公式(1)得到的公式如下：

r(x,y)=logS(x,y)−log[F(x,y)⨂S(x,y)]………… (3)

上述公式（3）中r(x, y)是输出图像，公式(3)中后面中括号里的运算是卷积运算，F(x,y)是中心环绕函数，其公式如下：

F(x,y)=…………(4)

上述公式(4)中C是高斯环绕尺度，λ是一个尺度，其取值必须满足下公式：