[发明专利]一种低照度图像亮度增强方法

权利要求书

1.一种低照度图像亮度增强方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将RGB图像的三通道像素点数值转化为一通道的亮度值，根据图像的像素点亮度分布情况，筛选出适用于本方法的图像；

步骤2：计算图像低亮度像素亮度映射函数，实现低亮度区域通过映射函数增强亮度并保留梯度信息；

步骤3：计算图像高亮度像素亮度映射函数，实现高亮度区域通过映射函数降低亮度并保留梯度信息；

步骤4：根据一通道的亮度值计算得到RGB三通道色彩值，得到增强后的图像；

所述步骤1包括如下具体步骤：

步骤1A：将RGB图像的三通道像素点数值转化为一通道的亮度值，图像的水平宽度和垂直宽度分别为H和V；

步骤1B：用n比特来表示亮度值，亮度值取值范围是0-(2ⁿ-1)，将整个亮度值取值范围D分成n/2等分，n取8，即分成：D1={0-63}；D2={64-127}；D3={128-191}；D4={192-255}；

步骤1C：计算图像所有像素点亮度值的分布，得到亮度分布函数p(a)=N{X=a}，a=0,1,2,3…255，N表示像素点个数；

步骤1D：计算像素点亮度值分布在D1区域内的像素点数量在全部像素中的比例；

步骤1E：计算像素点亮度值分布在D4区域内的像素点数量在全部像素中的比例：；

步骤1F：设定亮像素比例最大阈值TH_L_PER_MAX为10%，亮像素比例最小阈值TH_L_PER_MIN为1%，暗像素比例最小阈值TH_D_PER_MIN为80%；如果W1 TH_D_PER_MIN，且TH_L_PER_MIN W4 TH_L_PER_MAX，则判定图像属于适用于本方法的低照度图像；

所述步骤2包括如下具体步骤：

步骤2A：设定能量集中度比例最大值TH_Light_PER_MAX为95%，能量集中度比例中间值TH_Light_PER_MID为50%；在D1区域内找到最小m值满足：，以及在D1区域内找到最小n值满足：；

步骤2B：以三点坐标b1(0,0)、b2(n,96)、b3(m,191)确定低亮度像素亮度映射函数y(x)=c1x^r1，x=0,1,2,3…191，其中96是D1、D2、D3区域的中点，191是D3区域的右界；通过低亮度像素亮度映射函数将D1区域50%像素分界点和95%像素分界点，分别映射到D1+D2+D3区域的中点和右界点，从而实现将集中分布在D1区域的低亮度通过指数映射分布到D1-D3的区域范围，在增强亮度的同时，保留了梯度信息；

所述步骤3包括如下具体步骤：

步骤3A：设定能量集中度比例最大值TH_Light_PER_MAX为95%，能量集中度比例中间值TH_Light_PER_MID为50%；在D4区域内找到最大c值满足：，以及在D4区域内找到最大d值满足：；

步骤3B：以三点坐标b4(255,255)、b25(d,224)、b6(c,192)确定高亮度像素亮度映射函数z(x)=255-c2(255-x)^r2，x=192,193,194…255，其中224是D4区域的中点，192是D4区域的左界；通过高亮度像素亮度映射函数将D4区域50%像素分界点和95%像素分界点，分别映射到D4区域的中点和左界点，从而实现将集中分布在D4区域右边界附近的高亮度通过指数映射分布到D4区域的整个区域范围，在调整高亮度像素的同时，保留了梯度信息。