[发明专利]一种光照不均图像增强方法及系统

权利要求书

1.一种光照不均图像增强方法，其特征在于，包括：

获取待增强图像，并将所述待增强图像转换到HSV空间，得到色调分量图、饱和度分量图和亮度分量图；

基于所述亮度分量图进行多尺度滤波得到多个不同尺度的光照分量，并基于多个所述光照分量加权平均得到平均光照分量；

基于所述平均光照分量进行细化处理，得到细化图像；

基于所述细化图像和所述亮度分量图进行多尺度光照校正，得到两个校正幅度不同的光照校正分量；

基于光照分量进行二值化并调整尺寸至与所述亮度分量图相同，并进行滤波得到光照正常区域遮罩和光照不足区域遮罩；

基于两个所述光照校正分量、光照正常区域遮罩和光照不足区域遮罩进行加权融合，得到两个融合光照分量；

基于PCA算法确定两个所述融合光照分量的权重进行加权融合，得到融合亮度分量；

基于所述融合亮度分量、所述色调分量图和所述饱和度分量图转换到RGB空间，得到增强后图像。

2.如权利要求1所述的光照不均图像增强方法，其特征在于，所述基于所述细化图像和所述亮度分量图进行多尺度光照校正，得到两个校正幅度不同的光照校正分量包括：

基于所述饱和度分量图和两个权重系数确定两个光照校正系数；

基于两个所述光照校正系数、所述细化图像和所述亮度分量图进行光照校正，得到两个所述光照校正分量，其中，光照校正系数与光照校正分量的校正幅度为负相关关系。

3.如权利要求2所述的光照不均图像增强方法，其特征在于，所述基于所述饱和度分量图和两个权重系数确定两个光照校正系数包括：

基于所述饱和度分量图确定其平均值；

将所述平均值分别与两个所述权重系数相乘，得到两个所述光照校正系数，其中，所述光照校正系数与所述权重系数为正相关关系。

4.如权利要求3所述的光照不均图像增强方法，其特征在于，所述将所述平均值分别与两个所述权重系数相乘，得到两个所述光照校正系数包括：

根据如下公式得到两个所述光照校正系数：其中，α_i表示所述权重系数，i＝1、2，表示所述饱和度分量图的所述平均值，W表示所述饱和度分量图像素的总数；

所述基于两个所述光照校正系数、所述细化图像和所述亮度分量图进行光照校正，得到两个所述光照校正分量包括：

根据如下公式得到两个所述光照校正分量：其中，I_vi表示两个所述光照校正分量，i＝1、2，I_v表示所述亮度分量图，I_{v_g}表示所述细化图像。

5.如权利要求1所述的光照不均图像增强方法，其特征在于，所述基于光照分量进行二值化并调整至与所述亮度分量图相同的尺寸，并进行滤波得到光照正常区域遮罩和光照不足区域遮罩包括：

确定多个所述不同尺度的光照分量中的最小尺度光照分量；

基于所述最小尺度光照分量进行遍历计算，得到不同阈值对应的多个类间方差；

确定多个所述类间方差中最大值对应的阈值作为最终阈值；

基于所述最终阈值对所述最小尺度光照分量进行二值化，得到光照正常区域和光照不足区域分开的二值图；

基于所述二值图进行放大至与所述亮度分量图相同的尺寸，并进行滤波得到所述光照正常区域遮罩和所述光照不足区域遮罩。

6.如权利要求1至5中任一项所述的光照不均图像增强方法，其特征在于，所述基于两个所述光照校正分量、光照正常区域遮罩和光照不足区域遮罩进行加权融合，得到两个融合光照分量包括：

基于两个所述光照校正分量中的第一光照校正分量、第一亮度调整系数、所述亮度分量图、所述光照正常区域遮罩和所述光照不足区域遮罩进行加权计算，得到两个融合光照分量中的第一融合光照分量；

基于两个所述光照校正分量中的第二光照校正分量、第二亮度调整系数、所述亮度分量图、所述光照正常区域遮罩和所述光照不足区域遮罩进行加权计算，得到两个融合光照分量中的第二融合光照分量；其中，所述第一光照校正分量的校正幅度大于所述第二光照校正分量；所述第一亮度调整系数小于所述第二亮度调整系数。