[发明专利]一种光照不均图像增强方法及系统

说明书

本发明公开了一种光照不均图像增强方法及系统。该方法包括：将待增强图像转换到HSV空间得到亮度分量，并基于亮度分量进行多尺度滤波和加权平均后得到平均光照分量；再对平均光照分量进行细化处理后进行多尺度光照校正，得到校正幅度不同的光照校正分量；然后基于光照分量进行二值化得到光照正常区域遮罩和光照不足区域遮罩，并基于不同的光照区域遮罩和不同的光照校正分量进行加权融合，得到两个融合光照分量；再基于两个融合光照分量进行加权计算，得到融合亮度分量；最后再转换回RGB空间得到增强后图像。本发明能有效避免单尺度校正导致的图像部分区域过增强和部分区域欠增强，实现有针对性的光照校正，提升图像增强质量。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，更具体地，涉及一种光照不均图像增强方法及系统。

背景技术

数字图像处理系统广泛应用于工业生产、视频监控、智能检测等多个领域，并发挥着重要的作用。然而，由于图像采集过程中各种不可控因素导致的各种缺陷，特别是室内照明、夜间照明、多云天气等光照不均的不利条件下，使得图像采集系统采集的图像往往存在较大缺陷。例如采集的图像存在色彩失真、噪声过大、亮度过低和光照不均等问题。因此，在光照不均条件下采集到清晰的图像成为了亟待解决的问题。图像增强技术提供了一种可能的解决方案，因为图像增强不仅满足了更好的视觉体验的需要，而且提高了视觉系统的可靠性和鲁棒性，使得增强后的图像更能满足图像处理系统的要求。现有的图像增强算法虽能实现不良光照条件下的图像增强，但是增强效果有待提高。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种光照不均图像增强方法及系统，能有效解决。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种光照不均图像增强方法，其包括：

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。

在一些实施方式中，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。

在一些实施方式中，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。

在一些实施方式中，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：