[发明专利]一种暗光环境下的图像增强方法

权利要求书

1.一种暗光环境下的图像增强方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a、提取暗光图像中HSV中的亮度分量V，进行全局亮度的对数变换，满足人类视觉特性的主观感受，将暗光图像中低照度区域进行整体亮度的提升；

步骤b、利用视网膜神经元的感受野三高斯模型为基础，并进行所述模型下的双边滤波来获取当前的暗光图像中像素点的邻域平均亮度；

步骤c、根据当前图像中的点的亮度值与其邻域的平均亮度之间的关系，通过人眼的主观亮度感觉与实际光强的对数的非线性特性来实现步骤a中对整体亮度增强图像的局部对比度增强；

步骤d、利用顶底帽变换处理，实现从图像背景中提取局部较亮部分的功能，再利用顶底帽变换对图像进行明暗提取和降噪，得到最终的暗光增强图像。

2.根据权利要求1所述一种暗光环境下的图像增强方法，其特征在于，提取暗光图像中HSV中的亮度分量V是将RGB色彩空间转化为HSV空间，得到三个分量，分别是亮度分量V、色调分量H和饱和度分量S；所述色调分量H和饱和度分量S保持不变，对亮度分量V进行处理。

3.根据权利要求2所述一种暗光环境下的图像增强方法，其特征在于，所述将RGB色彩空间转化为HSV空间的公式如下：

其中，R、G、B分别代表原始暗光彩色图像的RGB空间的像素值。

4.根据权利要求1所述一种暗光环境下的图像增强方法，其特征在于，所述视网膜神经元的感受野三高斯模型如下：

其中，A₁，A₂，A₃分别表示中央、四周和边缘的峰值系数，σ₁，σ₂，σ₃分别表示中央、四周和边缘的尺度参数。

5.根据权利要求1所述一种暗光环境下的图像增强方法，其特征在于，所述顶底帽变换方法，包括下列步骤：

步骤d1、顶帽变换和底帽变换分别定义为：

I”＝(I·B)-I(6)

其中，I为原始图像，I‘为顶帽变换后图像，I”为底帽变换后的图像，B为结构元素，表示原始暗光图像与结构元素B进行开运算最后得到的结果，即精细的得到背景图像；I·B表示原始暗光图像与结构元素B进行闭运算得到的结果；在原始图像上加上顶帽变换的结果再减去底帽变换能够提高暗光图像整体的对比度；

步骤d2、选择圆盘形3×3结构元素进行形态学运算；大尺寸结构元素由小尺寸结构元素多次膨胀而获得，结构元素形状与膨胀运算如下所示；