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专利号: 2019113238627
申请人: 湖北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多图像融合Retinex的弱光增强方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、根据原始图像获得初始照明图;

S2、根据所述原始图像、所述初始照明图获得初始反射图;

S3、根据所述初始反射图,采用形态学闭合的方式获得调整反射图;

S4、选取获得初始融合照明图,所述初始融合照明图包括初始照明估计图、伽马矫正照明估计图、直方图规定化照明估计图;

S5、对所述初始融合照明图进行加权最小二乘滤波,获得滤波图;

S6、根据所述初始融合照明图、所述滤波图,获得平滑层融合照明图、细节层融合照明图;

S7、根据所述平滑层融合照明图、所述细节层融合照明图,获得最终照明融合图;

S8、根据所述调整反射图、所述最终照明融合图,获得增强图像。

2.根据权利要求1所述的基于多图像融合Retinex的弱光增强方法,其特征在于,所述步骤S1中,在获得初始照明图之前,对所述原始图像进行下采样处理。

3.根据权利要求1所述的基于多图像融合Retinex的弱光增强方法,其特征在于,所述步骤S1中,通过在所述原始图像的R、G、B通道中找到最大值来估计图像每个像素的亮度,得到所述初始照明图。

4.根据权利要求1所述的基于多图像融合Retinex的弱光增强方法,其特征在于,所述步骤S2中,获得所述初始反射图的公式为:c

式中,Rinit(x,y)表示初始反射图;ε表示微小实数;S (x,y)表示原始图像的像素位置,c表示颜色通道;Linit(x,y)表示初始照明图。

5.根据权利要求4所述的基于多图像融合Retinex的弱光增强方法,其特征在于,所述步骤S3中,获得所述调整反射图的公式为:式中,Estruc表示圆盘形结构元素,Radjust(x,y)表示调整反射图,表示形态学闭合操作。

6.根据权利要求4所述的基于多图像融合Retinex的弱光增强方法,其特征在于,所述步骤S4中,获得所述初始融合照明图的公式为:式中,I1表示初始照明估计图,记为第一个初始融合照明图;I2表示伽马矫正照明估计图,记为第二个初始融合照明图;I3表示直方图规定化照明估计图,记为第三个初始融合照明图;B表示伽马矫正的调整系数;Linitγ表示Linit的伽马矫正照明估计,γ为伽马矫正系数;

Pr表示通过双对数变换得到的映射关系。

7.根据权利要求6所述的基于多图像融合Retinex的弱光增强方法,其特征在于,所述步骤S5中,获得所述滤波图的公式为:式中,Ik,wlss表示第k个初始融合照明图对应的滤波图,记为第k个平滑层图像;F表示从Ik到Ik,wlss的函数映射关系;λ表示平滑因子;Ik表示第k个初始融合照明图,k=1,2,3;LIk是第k个初始融合照明图的WLS矩阵形式;Dx、Dy表示前向差分矩阵;Ax、Ay表示权重分配值。

8.根据权利要求7所述的基于多图像融合Retinex的弱光增强方法,其特征在于,所述步骤S6包括以下子步骤:通过所述初始融合照明图和所述滤波图相减得到细节层图像,公式表示如下:Ik,wlsd=Ik-Ik,wlss                              (5)d

式中,Ik,wls表示第k个细节层图像,k=1,2,3;

平滑层图像的权重公式为:

式中,Wm(m,n)表示第n个平滑层图像关联的第m个平滑层图像的权重,Im表示第m个平滑层图像,In表示第n个平滑层图像,m=1,2,3,n=1,2,3;μ表示均值变换因子,σ表示方差变换因子,A表示权重调节系数;

所述平滑层图像的加权最小二乘法自适应加权融合公式如下所示:式中,Ls(x,y)表示平滑层融合照明图,分母表示总权重归一化项;

获得所述细节层融合照明图的公式为:

Ld(x,y)=(I1,wlsd(x,y)+I2,wlsd(x,y))/2                  (8)式中,Ld(x,y)表示细节层融合照明图。

9.根据权利要求8所述的基于多图像融合Retinex的弱光增强方法,其特征在于,所述S7中,结合公式(7)和公式(8)得到最终照明融合图,公式为:Lfinal(x,y)=Ls(x,y)+Ld(x,y)                    (9)式中,Lfinal(x,y)表示最终照明融合图。

10.根据权利要求9所述的基于多图像融合Retinex的弱光增强方法,其特征在于,所述S8中,获得所述增强图像的公式为:式中,Scenhance表示增强图像, 表示调整反射图。