[发明专利]图像增强方法及系统

说明书

本发明提供了一种图像增强方法及系统，方法包括获取输入亮度值，并计算输入亮度值的对数平均值；基于Retinex图像增强算法处理输入图像，得到第一亮度增益值；根据输入亮度值的对数平均值，计算得到亮度增益控制因子；根据亮度增益控制因子和第一亮度增益值，计算得到第二亮度增益值；根据第二亮度增益值增强输入图像得到输出图像。本发明采用Retinex图像增强算法对输入图像进行增强，并且通过采用亮度增益控制因子，当图像亮度较低时，第一亮度增益值会被较大的压缩，当图像亮度较大时，第一亮度增益值被较小的压缩，这样就可以使暗的图像的亮度增益变小；实现了对输出图像的亮度进行有效控制，使输出图像的亮度既能得到提升，又能与真实环境相符合。

技术领域

本发明涉及数字图像处理技术领域，尤其涉及一种基于Retinex图像增强算法的图像增强方法及系统。

背景技术

视频采集过程受诸多因素影响，如夜间或者暗光拍摄条件下表现为光照不足、亮度偏低；光线遮挡使得形成的图像一部分明亮另一部分较暗，造成光照不均；反光或强光源使得获取的图像亮度分布不均匀，高亮区域细节模糊。光照不足或者光照不均一方面会造成图像主观效果不佳，难以满足人们视觉感官的需要，另一方面对于后续的图像处理比如模式识别、目标跟踪都会造成较大影响，因此需要采用图像增强技术对光照不均图像进行增强处理提高质量。

图像增强技术指的是根据图像质量情况和不同的应用釆用信号处理技术手段达到增强局部或者整体特征的目的。针对光照不均匀图像的增强处理，常常采用的算法主要有：灰度变换方法、同态滤波方法、小波变换增强、基于Retinex理论的图像增强算法等。其中，Retinex图像增强算法具有颜色保真、细节增强和动态范围压缩等多个方面的优势，它常常与其他算法结合使用可以达到更好的增强效果。多尺度Retinex(MSR，Multi-ScaleRetinex)和带色彩恢复的MSR(MSRCR，Multi-Scales Retinex with Color Restoration)是其中得到广泛应用的两种方法，然而这两种算法对有多个光源的图像处理效果不好，且易产生光晕伪影。对于较暗的图像，输出图像亮度过高，虽然看起来更加清晰，但已经与现实场景不相符合；特别是图像质量较差时，输出的图像伴有噪声，出现块效应，效果变差。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种图像增强方法及系统，对输出亮度进行控制，使输出图像既能得到提升，又能与真实环境相符合。

本发明实施例提供一种图像增强方法，包括如下步骤：

获取输入图像中各个像素点的输入亮度值，并计算所述输入亮度值的对数平均值；

基于Retinex图像增强算法处理所述输入图像，得到各个像素点的第一亮度增益值；

根据所述输入亮度值的对数平均值，计算得到亮度增益控制因子，所述亮度增益控制因子与所述输入亮度值的对数平均值正相关；

根据所述亮度增益控制因子和所述第一亮度增益值，计算得到各个像素点的第二亮度增益值；

根据所述第二亮度增益值增强所述输入图像中的各个像素点，得到输出图像。

可选地，根据如下公式计算得到各个像素点的第二亮度增益值：

G′(x,y)＝(G(x,y))^τ

其中，τ为所述亮度增益控制因子，G(x,y)和G′(x,y)分别为像素点(x,y)的第一亮度增益值和第二亮度增益值。

可选地，根据如下公式计算得到所述亮度增益控制因子：

其中，为所述输入亮度值的对数平均值，τ为所述亮度增益控制因子，为第一预设控制值，且

可选地，根据如下公式计算所述输入亮度值的对数平均值：