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专利号: 2016104784303
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高动态图像增强方法,包括如下步骤:

S1.获取灰度压缩图:将高动态图像变换到灰度通道,并对其进行对数处理获得灰度压缩图;

S2.生成两幅灰度图像增强图:将步骤S1得到的灰度压缩图分别进行两个非线性变换,得到两幅灰度图像增强图;步骤S2所述的得到两幅灰度图像增强图的具体计算过程如下:计算步骤S1得到的灰度压缩图的像素点在三个像素值区间Ω1、Ω2、Ω3分布的比例情况p1、p2、p3,Ω1、Ω2、Ω3对应的区间分别为[0,1/3),[1/3,2/3),[2/3,1];

其中,增强像素值区间Ω1的非线性变换为:

a1=0.3+0.3(1-p1);0.3≤a1≤0.6,增强像素区间Ω2的非线性变换为:

f2(x)=1/(1+exp(-a2(x-0.5)))+0.05;a2=8+8p2,8≤a2≤16,增强像素区间Ω3的非线性变换为: a3=2+3p3,2≤a3≤5,然后根据比值p1、p2、p3的大小情况选择两个比值更大所对应像素值区间的非线性变换,将S1得到的灰度压缩图进行这两个非线性变换,从而得到两幅灰度图像增强图;在得到的两幅灰度增强图中,增强的是像素值更大的区间的灰度增强图作为I1,增强的像素值更小的区间的灰度增强图作为I2;

S3.对两幅灰度图像增强图进行局部增强处理:分别对S2得到的灰度图像增强图进行局部增强处理;

S4.生成融合灰度图像:根据融合规则对步骤S3处理得到的两幅灰度图进行融合处理,得到一幅融合灰度图;

S5.融合灰度图亮区增强处理:将S4处理得到的融合灰度图进行亮区增强处理;

S6.通过颜色校正逆变换到彩色通道:将原高动态图像的三个通道颜色进行颜色校正处理,再将校正后的颜色结合S5得到的灰度图变换到彩色通道,得到最终的高动态图像增强图。

2.根据权利要求1所述的高动态图像增强方法,其特征在于,步骤S1中高动态图像转换到灰度通道的方法具体为:Iin=0.299Rin+0.587Gin+0.114Bin其中,Rin,Gin,Bin分别代表高动态图像在红色、绿色和蓝色三通道的强度;Iin表示高动态图像的灰度图像。

3.根据权利要求1所述的高动态图像增强方法,其特征在于,步骤S1中获得灰度压缩图的具体过程为:对灰度图像Iin进行对数压缩,具体通过以下公式来处理:I=logw(Iin+1),w=max(medfit(Iin+1))其中,Iin表示高动态图像的灰度图像,Iin被压缩变成I且范围变成0~1,并通过中值滤波medfit来去除图像的噪声,max表示取矩阵的最大值;I表示灰度压缩图。

4.根据权利要求3所述的高动态图像增强方法,其特征在于,所述中值滤波尺寸为7×

7。

5.根据权利要求1所述的高动态图像增强方法,其特征在于,对两幅灰度图像增强图进行局部增强处理为:其中,A=2,B=1,σA=0.5、σB=1.5,r的取值范围为[-4,4],且为整数,*表示卷积,II1和II2分别代表I1和I2局部增强结果。

6.根据权利要求5所述的高动态图像增强方法,其特征在于,步骤S4中对步骤S3所得的II1和II2进行融合处理,融合系数为 m=0.05+0.55(1-p),p为p1、p2、p3中I1所对应增强的区间的比值,融合灰度图为If=B·II1+(1-B)·II2。

7.根据权利要求6所述的高动态图像增强方法,其特征在于,步骤S5中对亮区增强是:首先计算融合图If中像素值大于2/3的比例n,然后计算一个系数a=max(6,10-9n),之后计算出亮区增强图If=max(If,1/(1+exp(-a(If-0.5)))),从而得到最终的灰度融合图I'f。

8.根据权利要求7所述的高动态图像增强方法,其特征在于,步骤S6中三个颜色通道通过颜色校正然后将灰度融合图变换到彩色通道分别为:其中,Rin,Gin,Bin分别代表高动态图像在红色、绿色和蓝色三通道的强度;s为颜色校正指数。

9.根据权利要求8所述的高动态图像增强方法,其特征在于,颜色校正指数s=0.5。