[发明专利]一种基于单尺度Retinex的快速实时图像增强方法

说明书

技术领域

本发明属于数字图像增强技术领域，涉及一种快速实时图像增强方法。

背景技术

图像增强是图像处理领域的一个重要方面，也是图像处理领域的一个研究热点。图像增强的主要目的在于使人眼获得更好的视觉效果，或更方便计算机系统识别以满足系统对图像信息的需求。图像特征增强主要包括对比度、亮度、颜色等多方面的处理。传统的图像增强算法主要有：线性变换、直方图均衡化等。其中线性变换即比例变换，即因变量和自变量之间存在固定的比例系数，通常情况下线性变换是将图像中较小的灰度范围拉伸到较大的灰度范围，因此常称为灰度拉伸；直方图均衡化算法的基本思想是把原始图像的直方图变换为均匀分布的形式，这样能够增加像素灰度值的动态范围，从而达到增强图像整体对比度的效果。而近年来，基于人眼视觉系统模型的图像增强成为研究热点，在该理论的基础上提出了很多具有现实意义和应用价值的方法，Retinex方法就是其中一种。Retinex是由Retina(视网膜)和Cortex(大脑皮层)两个词组合成的，因此Retinex理论又被称为“视网膜大脑皮层理论”。Retinex理论主要包括两个方面：一方面是物体对不同波长的光线的反射能力决定了物体的颜色，另一方面是物体的色彩具有一致性，并不受光照的非均匀性影响。Retinex理论的基本原理是将一幅图像分为亮度图像和反射图像两部分，然后通过降低亮度图像对反射图像的影响而达到增强的目的。

发明内容

技术问题：本发明提供一种快速实时增强，增强效果好，大幅提高了图像增强效率的基于单尺度Retinex的快速实时图像增强方法。

技术方案：本发明的基于单尺度Retinex的快速实时图像增强方法，包括以下步骤：

步骤1：读取RGB彩色空间中待增强的彩色图像I，记该图像的数据大小为W×H×3，其中W和H都为正整数，分别表示彩色图像I的列数和行数，3表示图像的通道数；

步骤2：比较彩色图像I的尺寸W×H与设定的标准尺寸S_std的大小，如果W和H的乘积小于或等于S_std，则把彩色图像I作为后续处理的图像K(x,y)，并进入步骤3，否则按照下式对彩色图像I进行多次降采样，直至得到尺寸小于或等于S_std的图像K(x,y)后进入步骤3：

G′(i,j)=Σm=-22Σn=-22w(m,n)G(2i+m,2j+n),]]>

其中，G'(i,j)表示降采样后图像G'的第i行第j列的像素，G(2i+m,2j+n)表示降采样前图像G的第2i+m行第2j+n列的像素，且有0≤i≤H_G'-1，0≤j≤W_G'-1，其中H_G'为图像G'的行数，W_G'为图像G'的列数，w(m,n)为5×5大小且具有低通滤波特性的窗口函数，其表达式为：