[发明专利]基于二维伽马校正和色调映射的图像增强方法及系统

权利要求书

1.基于二维伽马校正和色调映射的图像增强方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：获取需要进行图像增强处理的原始图像；

S102：将原始图像从RGB色域空间转换为HSV色域空间，对V通道进行二维伽马校正处理得到亮度增强后的V分量后，合并HSV通道并转换到RGB色域空间，得到亮度增强的第一图像；

S103：在第一图像的RGB通道上进行全局自适应的色调映射，得到图像亮度和色调增强的第二图像；

S104：将第二图像从RGB色域空间转换为YCrCb色域空间，通过离散小波变换将Y通道分为高频分量和低频分量，对高频分量进行去噪处理，对低频分量进行限制对比度自适应直方图均衡化处理，将处理后的高频分量和处理后的低频分量通过逆离散小波变换进行合并，得到处理后的Y通道；

S105：合并YCrCb通道并转换到RGB色域空间，得到亮度、色调和对比度均增强的最终增强图像。

2.根据权利要求1所述的基于二维伽马校正和色调映射的图像增强方法，其特征在于，

S102中的二维伽马校正处理的具体内容为：

通过多尺度高斯函数卷积得到原始图像的光照分量，把得到的光照分量输入二维伽马函数中得到亮度增强后的V分量。

3.根据权利要求2所述的基于二维伽马校正和色调映射的图像增强方法，其特征在于，

S102中，二维伽马函数的公式如下：

其中，I(x，y)表示输入图像的像素强度，O(x，y)为输出图像像素强度，(x，y)表示像素点的坐标，γ为用于亮度增强的自适应伽马参数，定义为：

其中，L(x，y)表示从输入图像中估计出的光照分量，定义为：

其中，G_i(x，y)为高斯函数，N为正整数且大于零，ω_i＝1/N，i＝1，2，...，N；高斯函数定义为：

其中，ρ为归一化参数，c为尺度因子。

4.根据权利要求1所述的基于二维伽马校正和色调映射的图像增强方法，其特征在于，

S103中，根据韦伯-费希纳定律，将亮度变成相应对数形式，全局自适应色调映射的定义如下：

其中，L_w(x，y)为输入图像的亮度值，L_g(x，y)为全局自适应色调映射输出，L_wmax为输入图像的最大亮度值，为对数平均亮度值且定义为：

其中，M为图像中的总像素数，δ是避免图像中存在黑色像素时出现奇异性的较小值。

5.根据权利要求1所述的基于二维伽马校正和色调映射的图像增强方法，其特征在于，

S104中的对低频分量进行限制对比度自适应直方图均衡化处理包括以下内容：

1)将第二图像分解成大小相等的矩形块；

2)对每个矩形块进行方图创建、剪裁和重新分配的直方图调整；

3)通过剪裁直方图的累积分布函数得到映射函数；

4)在矩形块之间进行双线性插值去除块伪影。

6.根据权利要求1所述的基于二维伽马校正和色调映射的图像增强方法，其特征在于，

S104中采用改进后的混合中值滤波对高频分量进行去噪处理。

7.根据权利要求1所述的基于二维伽马校正和色调映射的图像增强方法，其特征在于，

S101中的原始图像为内窥镜图像。