[发明专利]一种基于噪声抑制的低照度图像自适应亮度增强方法

权利要求书

1.一种基于噪声抑制的低照度图像自适应亮度增强方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、进行色彩空间转换；

为避免亮度增强导致图像颜色偏移，将低照度图像由RGB色彩空间转换到HSV色彩空间，后续，只对图像的亮度分量进行处理；

步骤2、对亮度分量进行预处理；

首先，将亮度分量V的取值范围由[0-255]压缩到[0-1]，如式(1)所示：

I_n＝I_v/255 (1)

其中，I_v表示压缩前的亮度分量，I_n表示压缩后的亮度分量；

然后，对压缩后的亮度分量I_n中的不同区域分别进行抑制和增强，如式(2)所示：

其中，I_n(i,j)是压缩后的亮度分量(i,j)处的像素值，I_s(i,j)是预处理后得到的值；α是(0,1)内的浮点数，用于调节增强及抑制区域，亮度分量中大于α的值将会被增强，小于α的值将会被抑制，等于α的值不变；τ是不小于1的浮点数，用于调节抑制程度，当τ＝1时，表示不抑制，抑制程度随着τ的增大而增大；ρ是不小于1的浮点数，用于调节增强程度，当ρ＝1时，表示不增强，增强程度随着ρ的增大而增大；

步骤3、进行自适应gamma校正；

首先，针对亮度分量V中每个像素I_s(i,j)的值，计算其对应的gamma值，如式(3)所示：

γ_i,j＝max(I_s(i,j)^λ,μ) (3)

其中，γ_i,j表示亮度分量(i,j)处的像素对应的gamma值，I_s(i,j)由式(2)获得；λ的取值范围是[0,1]，用于控制自适应gamma校正的增强程度，增强程度随λ的增大而增大；μ的取值范围是[0,1]，用于调节γ的取值范围，避免由于γ过小导致图像的过增强；

然后，进行gamma校正，如式(4)所示：

其中，I_g(i,j)表示亮度分量(i,j)处像素经过gamma校正后对应的像素值，γ_i,j由式(3)获得；

步骤4、进行亮度分量后处理；

对步骤3中由式(4)得到的亮度分量I_g的不同区域分别进行不同程度的抑制，如式(5)所示：

其中，I_o(i,j)表示亮度分量(i,j)处像素值经过抑制后的输出值；I_g(i,j)由式(4)获得；是(0,1)内的浮点数，用于将图像分为两种抑制区域；δ是不小于1的浮点数，用于调节抑制程度，当δ＝1时，表示不抑制，抑制程度随着δ的增大而增大；ω的取值范围是[0,1]，当ω＝1时，表示不抑制，抑制程度随ω的减小而增大；

最后，将亮度分量V的取值范围由[0,1]转为[0,255]，如式(6)所示；

I′_o(i,j)＝I_o(i,j)×255 (6)

其中，I_o(i,j)由式(5)获得；I′_o(i,j)是取值范围为[0,255]的亮度分量V在(i,j)处的像素值；

步骤5、进行色彩空间转换；

将步骤4中由式(6)得到的亮度分量I′_o与H、S分量进行融合，并将色彩空间由HSV转换到RGB，获得增强后的图像。