1.一种基于改进Retinex的低照度图像色彩保持增强方法,其特征在于,具体按照以下步骤进行:步骤1,将低照度的滤波输入图I从RGB色彩空间转换到YUV色彩空间,滤波输入图I采用灰度图;
步骤2,利用改进的Retinex方法得到增强图像的反射分量R的Y分量RY,FGF,i;
步骤3,计算增强图像的UV分量;
步骤4,将增强图像从YUV色彩空间转换到RGB色彩空间,对越界像素点进行反馈型增强色彩分量,得到增强的低照度彩色图。
2.根据权利要求1所述的一种基于改进Retinex的低照度图像色彩保持增强方法,其特征在于,所述步骤2中,利用改进的Retinex方法得到增强图像的反射分量R的Y分量RY,FGF,i,具体按照以下步骤进行:步骤A,将滤波输入图I作为引导图p,即滤波输入图像Ii与引导量pi相等,对滤波输入图像Ii和滤波半径r进行下采样:I′d=fdownsample(Ii,s) (9)r′=fdownsample(r,s) (10)I′d为下采样后的输入图像,d为下采样后图像像素,r′为下采样后的滤波半径,s为采样倍数,采样倍数s取4或8;下采样优化的线性系数a′k和b′k的计算公式:b′k=m(I′d,r′)-a′km(I′d,r′) (12)其中, m(I′d,r′)表示
以像素k为中心的半径为r′的窗口内所有像素d的均值,ε是正则化参数,ωk(r′)为以像素k为中心的半径为r′的窗口;|ω|为窗口ωk(r′)内的像素个数;
因为下采样后图像像素点变少,为保证滤波输入图像Ii所有像素点均有对应的均值参数m(a′k,r′)和m(b′k,r′),对均值参数m(a′k,r′)和m(b′k,r′)进行一次双线性插值上采样恢复:式中,s为采样倍数,i为上采样后图像像素,和 均为上采样恢复的线性系数,这是原始图像和滤波图像之间的两个关键参数;
根据式(15)得到滤波输出图像qi,即增强图像;
步骤B,将滤波输入图I的Y分量IY代入式(15)得增强图像的背景光照L的Y分量LY,FGF,i:步骤C,采用式经典Retinex关系式,求取增强图像的反射分量R的Y分量RY,FGF,i:RY,FGF,i=log(IY,i)-log(LY,FGF,i) (17)。
3.根据权利要求1所述的一种基于改进Retinex的低照度图像色彩保持增强方法,其特征在于,所述步骤3中,计算增强图像的UV分量,具体为:在YUV色彩空间中,计算增强图像的反射分量R的Y分量RY,FGF,i的增强比例:propi=RY,FGF,i/IY,i (18)式中,propi为像素i的Y分量增强比例,IY,i为像素i的滤波输入图I的Y分量;
对滤波输入图I的UV分量乘以新增强比例prop′得到增强图像的UV分量,其中,式中, 为滤波输入图I的Y分量的均值。
4.根据权利要求1所述的一种基于改进Retinex的低照度图像色彩保持增强方法,其特征在于,所述步骤4中,将增强图像从YUV色彩空间转换到RGB色彩空间,对越界像素点进行反馈型增强色彩分量,具体为:利用色彩空间转换公式(20)将增强图像从YUV到RGB色彩空间转换:式中,的i为像素,IY,i,IU,i,IV,i为滤波输入图I的YUV三分量,R′i,G′i,B′i为进行亮度和色彩增强后的RGB图;
RGB图的三分量中任意一分量的值不在正常区域[0,255]的像素称为越界像素,越界像素对应的UV分量新的增强比例prop″为:prop″=0.3-0.03prop′ (21)将prop″代入公式(20)中prop′的位置,得到有反馈的增强的低照度彩色图。