一种自然图像阴影消除方法技术

本发明专利技术公开了一种自然图像阴影消除方法；本发明专利技术通过利用交互样本及抠图思想提取出阴影区域，并利用阴影光照分布将输入图像分解为阴影块集合和非阴影块集合，对阴影区域中的每一个阴影块在非阴影块集合中找到一个纹理最相似的块作为它的匹配块，根据匹配块信息利用方法中的光照恢复算子消除掉阴影块中的阴影，同时对块间重叠区域进行加权平均操作，以得到块间平滑且与周围环境光照一致的阴影消除结果；最后，对需要进行边界处理的区域进行约束的纹理合成操作，以达到更自然的阴影消除结果；本发明专利技术提出的阴影消除方法不但效果好，而且其中的光照恢复算子可用于多种应用。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种自然图像阴影消除方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤1，对输入的阴影图像I检测其阴影区域S；步骤2，对图像I自适应地分解为小块，其中阴影区域的块集合为{Si}，非阴影区域的块集合为{Lj}；所述的步骤2中包括如下子步骤：步骤2.1，将图像分成大小为w×w的小块且相邻块之间有部分重叠的区域；步骤2.2，对于含有阴影边界像素的块，将其再分为四个小块；利用步骤1中计算的阴影标识图将图像分解的块划分为两个集合，即阴影区域的块集合{Si}和非阴影区域的块集合{Lj}，其中包含阴影边界像素的边也划分为阴影区域的块；步骤3，对每一个阴影块Si∈{Si}，在{Lj}中找一个纹理最相似块作为它的最佳匹配块；步骤3中还包括如下步骤：步骤3.1，计算阴影区域和非阴影区域中每个块的协方差矩阵CR，协方差矩阵CR表示块的纹理特征：CR=1n-1Σk=1n(zk-z‾)(zk-z‾)T]]>其中，n为块中的像素个数，zk为第k个像素点的特征向量，z为块中所有像素的平均特征向量，为的转置形式；步骤3.2，以非阴影区域块的协方差矩阵为结点值，构建一个非阴影块的KD‑tree；步骤3.3，对每个阴影块，在构建的KD‑tree中寻找ζ个最相似的块作为它的纹理相似候选块；步骤3.4，在5个候选非阴影块中，选择与阴影块空间距离最小的非阴影块作为该阴影块的最佳匹配块；同理，为每一个阴影块，找到一个非阴影块作为它的纹理最相似匹配块；步骤4，构建局部亮度恢复算子，根据步骤3.4中计算的匹配块信息消除每个阴影块中的阴影；步骤5，对步骤2.1中阴影块间的重叠区域进行加权平均，得到块间过渡平滑且自然的阴影消除结果；步骤6，对阴影区域的边界进行纹理修复，得到最终阴影消除结果。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖春霞，张玲，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42