[发明专利]一种计量显微镜的彩色图像增强方法

说明书

一种计量显微镜的彩色图像增强方法，属于光学显微技术与计量测试技术领域。解决了使用传统的增强技术对彩色图进行增强，会造成彩色图颜色失真的问题。本发明使用Retinex算法直接将图像变换到HSI空间，那么可以将图像从RGB彩色空间转换到HIS彩色空间，保持原始色度分量H(x,y)不变，改变原始亮度分量I(x,y)和原始饱和度分量S(x,y)。然后通过逆运算再将图像转换到RGB空间，这样可以节省大量的运算时间，由于没有改变原始色度分量H(x,y)，因此图像最后的色调应该保持不变，不会造成颜色失真。本发明主要用于对彩色图像进行处理。

技术领域

本发明属于光学显微技术与计量测试技术领域。

背景技术

目前对图像处理的过程为在共聚焦显微镜测得的样本三维高度信息的基础上再加上一维颜色信息构成能直接反应样本材质和形貌的四维信息图，三维高度信息可以由共聚焦显微镜测得的层析数据进行处理得到比较准确的结果，而样本每一个位置的颜色信息则由彩色CCD拍照获得，但是通过彩色CCD拍摄获得图片亮度、对比度等都不高，而且色彩非常暗淡，从而造成彩色图片的可辨识度不好，直接将颜色信息加到三维高度信息上显示效果非常不尽如人意，因此在增加彩色信息之前需要对彩色图片进行处理。

目前主要针对低照度、低对比度彩色图像开展了彩色图像增强算法研究。传统增强技术主要是在灰度图增强算法的基础上发展起来的，直接使用传统的增强技术对彩色图进行增强会造成颜色失真。

传统的Retinex算法对图像进行处理时存在光晕现象及边缘模糊现象，而现有SSR算法无法同时兼顾动态范围压缩和颜色恒常性，多尺度Retinex算法(即：MSR)相比较而言无论是亮度还是对比度还是颜色的保真都有所提升，但是该算法得到的图像边缘处还是有些模糊且颜色还是会有些失真。

因此，亟需提供一种对彩色图处理时，不会造成彩色图的失真。

发明内容

本发明是为了解决使用传统的增强技术对彩色图进行增强时，会造成彩色图颜色失真的问题，本发明提供了一种计量显微镜的彩色图像增强方法。

一种计量显微镜的彩色图像增强方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：将生物显微镜采集到的RGB图像转换到HIS空间，获得HIS空间内图像的三个分量，分别为原始色度分量H(x,y)、原始亮度分量I(x,y)和原始饱和度分量S(x,y)；其中，(x,y)表示像素点的坐标；

步骤二：采用Retinex算法对原始亮度分量I(x,y)进行处理，获得处理后的亮度分量r(x,y)，然后对处理后的亮度分量r(x,y)进行局部对比度增强，获得新的亮度分量I′(x,y)；所述的Retinex算法中尺度参数c的取值为15、80或250；

步骤三：对原始饱和度分量S(x,y)进行自适应饱和度补偿，获得新的亮饱和度分量S′(x,y)；

步骤四：将新的亮度分量I′(x,y)、新的亮饱和度分量S′(x,y)和原始色度分量H(x,y)从HIS空间变换到RGB空间，获得处理后的RGB图像，再对处理后的RGB图像进行灰度拉伸，从而完成对彩色图像处理。

所述的Retinex算法的环绕函数表达式为

其中，F(x,y)表示高斯卷积核函数，k表示系数，e表示自然指数。

所述的步骤二中，对处理后的亮度分量r(x,y)进行局部对比度增强，获得新的亮度分量I′(x,y)的具体过程为：

步骤二一，采用如下公式一和二，获得亮度分量的局部细节re(x,y)，

re(x,y)＝r(x,y)-ravg(x,y) (公式一)，

ravg(x,y)＝F(x,y)*r(x,y) (公式二)，