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专利号: 2020111982112
申请人: 西安科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-08-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于PSO寻优的引导滤波-Retinex低照度图像增强方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将原图像从RGB空间转换到HSV空间,保持色调分量H和饱和度分量S不变;

步骤二、对亮度分量V进行一层小波分解,得到高频HL1、LH1、HH1三个子图像和低频LL1子图像;

步骤三、对低频LL1子图像进行二层小波分解,得到高频HL2、LH2、HH2三个子图像和低频LL2子图像;

步骤四、对高频HL2、LH2、HH2三个子图像分别进行线性增强,得到增强后的高频子图像;

步骤五、将增强后的高频子图像与低频LL2子图像进行小波重构,得到处理后的一次近似图像LL1';

步骤六、采用自适应中值滤波对高频HL1、LH1、HH1三个子图像进行增强;

步骤七、采用基于PSO寻优的引导滤波-Retinex对一次近似图像LL1'进行增强;

步骤八、将步骤六得到的增强图像与步骤七得到的增强图像进行小波重构,得到增强后的亮度分量V图像;

步骤九、将增强后的亮度分量V图像与色调分量H、饱和度分量S合成,再将合成图像从HSV空间转换到RGB空间,并进行伽马校正,得到最终增强后的图像。

2.按照权利要求1所述的一种基于PSO寻优的引导滤波-Retinex低照度图像增强方法,其特征在于:步骤二中所述一层小波分解和步骤三中所述二层小波分解均采用db4小波进行图像分解。

3.按照权利要求1所述的一种基于PSO寻优的引导滤波-Retinex低照度图像增强方法,其特征在于:步骤四中所述小波重构和步骤八中所述小波重构均采用db4小波进行图像重构。

4.按照权利要求1所述的一种基于PSO寻优的引导滤波-Retinex低照度图像增强方法,其特征在于:步骤七中所述基于PSO寻优的引导滤波-Retinex的具体步骤包括:步骤701、读入小波一次重构图像后,首先初始化粒子群,组建初始粒子种群N=50,设定粒子群的学习因子c1=c2=2,惯性权重ω=0.8,最大迭代次数100次,初始速度V,设置引导滤波核半径r的搜索范围为[2,30],正则化因子ε的搜索范围为[0.01,1];

步骤702、初始化r和ε的初值,对图像进行引导滤波-Retinex增强,并采用适应度函数对增强后图像质量进行评价,计算适应度值;

步骤703、根据适应度函数计算每个粒子的适应度值,针对粒子种群中的每个粒子进行评价,将其当前适应度值与其个体历史最优位置Pbest对应的适应度值作比较,当当前适应度值优于个体历史最优位置Pbest对应的适应度值时,用当前位置更新个体历史最优位置Pbest;

步骤704、对每个粒子,将当前适应度值与全局最佳位置Gbest对应的适应度值作比较,当当前适应度值优于全局最佳位置Gbest对应的适应度值时,用当前粒子位置更新全局最佳位置Gbest;

步骤705、更新每个粒子的速度与位置;

步骤706、当迭代次数达到所要求的最大迭代次数时,执行步骤707;当迭代次数没有达到所要求的最大迭代次数时,返回步骤702;

步骤707、输出相应的最优参数值r和ε给引导滤波-Retinex,对图像进行增强。

5.按照权利要求4所述的一种基于PSO寻优的引导滤波-Retinex低照度图像增强方法,其特征在于:步骤702和步骤703中所述适应度函数Fitness为Fitness=Contrast×Entropy

其中,Contrast为图像对比度,Entropy为图像信息熵。

6.按照权利要求1所述的一种基于PSO寻优的引导滤波-Retinex低照度图像增强方法,γ其特征在于:步骤九中所述伽马校正公式为Vout=A*Vin ,其中,Vin为输入图像,Vout为输出图像,A为常数,γ为控制图像亮度增强程度的唯一参数。