[发明专利]一种快速有效的镜面高光图像增强方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种快速有效的镜面高光图像增强方法、装置及存储介质，方法包括：采用改进后的引导滤波算法处理输入的镜面高光图像，用以增强图像的对比度，将处理后的图像分为基础层和细节层；获取改进后的代价函数即在基础层中引入所有像素的局部均方差，用于保持图像的边缘；并在LAB空间内提取亮度分量，利用限制对比度的自适应直方图均衡算法对亮度分量进行增强；在细节层中引入自适应放大因子，用于在增强细节的同时抑制噪声。经本发明处理后的图像能够很好的恢复镜面高光图像中被遮挡的局部信息，较原图像能保留更多的细节特征。

技术领域

本发明涉及图像增强技术，属于图像处理领域，尤其涉及一种快速有效的镜面高光图像增强方法、装置及存储介质。

背景技术

图像处理在工业，医疗，安保等各个行业得到了广泛的应用，但在拍摄表面光滑的物体时，图像在反光的作用下容易形成高光区域。图像中的高光主要表现为高强度的像素，并且高光的存在会遮盖物体表面的纹理，损坏物体边缘的轮廓，改变物体表面的颜色，饱和的高光甚至会导致物体表面局部区域的信息完全丢失。图像中高光的存在不仅会影响图像的质量，而且还给目标检测、图像分割及物体三维重建等应用研究带来极大的干扰。

目前已有的镜面高光去除算法虽然取得了一些成果，但是在处理现实场景中的高光图像时，仍然存在一些问题：第一，对输入图像有限制，应用场景较为单一，已有的算法要求在特定对象，及特定场景下运行，在现实生活场景中并没有实际的应用价值。第二，在处理现实生活中的镜面高光图像时，已有的算法并不能去除图像中的高光分量，而且处理后的图像出现了信息丢失的问题，其普及性和实用性仍存在一定的局限性。

发明内容

本发明提供了一种快速有效的镜面高光图像增强方法、装置及存储介质，本发明处理后的镜面高光图像的边缘对比度明显增强，而且较原图像能保留更多的细节特征；本发明有效的增强了图像的清晰度和颜色特征，并解决了图像中被高光遮挡的区域纹理信息丢失的问题，详见下文描述：

第一方面，一种快速有效的镜面高光图像增强方法，所述方法包括以下步骤：

采用改进后的引导滤波算法处理输入的镜面高光图像，用以增强图像的对比度，将处理后的图像分为基础层和细节层；

获取改进后的代价函数即在基础层中引入所有像素的局部均方差，用于保持图像的边缘；并在LAB空间内提取亮度分量，利用限制对比度的自适应直方图均衡算法对亮度分量进行增强；

在细节层中引入自适应放大因子，用于在增强细节的同时抑制噪声。

在一种实现方式中，所述采用改进后的引导滤波算法处理输入的镜面高光图像具体为：

获取引导图像和滤波后的图像之间的局部线性模型，定义代价函数；

根据代价函数由线性回归分析得到窗口的常量系数的最优解表达式；

基于最优解表达式在整幅图像内采取窗口操作，最后取均值可得最终的局部线性模型。

在一种实现方式中，所述自适应放大因子是以自适应的方式求解放大系数。

在一种实现方式中，所述在细节层中引入自适应放大因子，用于在增强细节的同时抑制噪声的步骤具体为：

基于增强细节层的梯度小于等于基础层的梯度数值，获取数值1与平均系数之差，平均系数与差的商大于等于放大系数；

所述平均系数定义为与像素点位置i重叠的所有窗口的平均值；当放大系数很小时，放大系数等于平均系数与差的商；放大系数取值大于0，且平均系数小于1大于0。

在一种实现方式中：选取放大系数的指数次幂用于增强细节。

第二方面，一种快速有效的镜面高光图像增强装置，所述装置包括：