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;
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:d s
Ik,wls=Ik‑Ik,wls (5)d
式中,Ik,wls表示第k个细节层图像,k=1,2,3;Ik表示第k个初始融合照明图,k=1,2,3;
s
Ik,wls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;
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:
d d
Ld(x,y)=(I1,wls(x,y)+I2,wls(x,y))/2 (8)式中,Ld(x,y)表示细节层融合照明图;
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;
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;
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;
所述S8中,获得所述增强图像的公式为:
c
式中,Senhance表示增强图像, 表示调整反射图。
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γ明图;B表示伽马矫正的调整系数;Linit 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:s
式中,Ik,wls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sIk到Ik,wls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。