一种基于双边滤波和多尺度Retinex算法的矿井图像增强方法技术

技术编号:13876799 阅读:73 留言:0更新日期:2016-10-22 13:10
本发明专利技术公开了一种基于双边滤波和多尺度Retinex算法的矿井图像增强方法,步骤是:1将图像进行小波分解,获得图像高频和低频系数;2对图像低频系数采用多尺度Retinex算法和双边滤波的方案进行处理;3对图像高频系数采用软阈值滤波算法处理;4通过离散小波反变换公式得到增强后的空域图像;5对增强后的空域图像进行局部自适应对比度增强处理。本发明专利技术与现有增强方法相比,其优点为本发明专利技术在小波变换基础上使用多尺度Retinex算法和双边滤波结合方案处理,最后进行自适应对比度增强,处理后图片细节丰富,层次分明,易于识别,克服传统方案处理结果产生光晕,细节模糊,对比度差的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于矿井图像增强领域,具体是基于双边滤波和多尺度Retinex算法的图像增强方法。
技术介绍
随着矿井宽带传输系统和数字图像采集设备的不断普及,利用图像进行矿井安全监控已是热点研究方向,利用图像技术进行安全监控具有传统安全监控技术无法比拟的巨大优势,但是煤矿井下光照不均匀、粉尘浓度大、水汽、光照度低等特点,导致矿井中采集到的图像存在模糊,细节不清,整体偏暗等缺点,不利于视觉观察和识别特征的提取,给矿井图像技术的应用带来了很多的困扰。在现有的数字图片处理理论中,Retinex理论应用十分广泛,它是在1963年由Edwin.H.Land提出的。Retinex理论的基础为物体的颜色是由物体对长波、中波、短波光线的反射能力来决定的,而不是由反射光强度的绝对值来决定的,物体的色彩不受光照非均匀性的影响,具有一致性,即Retinex理论是以色感一致性(颜色恒常性)为基础的。近年来Retinex算法有了很多研究成果,从单尺度Retinex算法(single scale retinex,SSR)改进成多尺度加权平均的Retinex算法(multi-scale retinex,MSR),再发展成彩色恢复多尺度Retinex算法(multi-scale retinex with color restoration,MSRCR)。虽然Retinex算法拥有保持颜色恒常性,提升图片对比度和压缩动态范围方面的优良特性,然而它在光暗变化剧烈情况下,容易出现光晕,造成图像模糊。双边滤波算法在进行图像除噪方面有良好的表现,可以保持图像边缘特性,但其在光照不均匀情况没有很好的处理效果。因此为了克服Retinex理论和双边滤波算法的不足,本专利技术在小波变换基础上,实现多尺度Retinex算法与双边滤波理论相结合实现对矿井图像的处理,并提出一种局部自适应对比度增强方法,使处理后的矿井图像边缘细节清晰,对比度强,易于辨识。
技术实现思路
本专利技术是在小波变换基础上,结合多尺度Retinex算法和双边滤波处理矿井图像,最后调整对比度,克服传统方案增强结果产生光晕,细节模糊,对比度差的缺点。为了实现专利技术目的,本专利技术所使用的技术方案如下:一种基于双边滤波和多尺度Retinex算法的矿井图像增强方法,其具体步骤:(1)将图像进行小波分解,获得图像高频和低频系数;(2)对图像低频系数采用多尺度Retinex算法和双边滤波的方案进行处理;(3)对图像高频部系数采用软阈值滤波算法处理;(4)通过离散小波反变换公式得到增强后的空域图像;(5)对增强后的空域图像进行局部自适应对比度增强处理;上述步骤1对图像进行小波分解,通过依据二维离散小波分解公式,可以得到图像不同尺度低频系数和高频系数。低频系数定义f(x,y)在尺度j0的近似,代表图像的轮廓信息;高频系数对尺度j≥j0附加水平,垂直和对角方向的细节,代表图像不同尺度边缘,细节及噪声等信息。Wψi(j,m,n)=1MNΣx=0M-1Σy=0N-1f(x,y)ψij,m,n(x,y),i={H,V,D本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于双边滤波和多尺度Retinex算法的矿井图像增强方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)将图像进行小波分解,获得图像高频和低频系数;(2)对图像低频系数采用多尺度Retinex算法和双边滤波的方案进行处理;(3)对图像高频系数采用软阈值滤波算法处理;(4)通过离散小波反变换公式得到增强后的空域图像;(5)对增强后的空域图像进行局部自适应对比度增强处理。

【技术特征摘要】
1.一种基于双边滤波和多尺度Retinex算法的矿井图像增强方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)将图像进行小波分解,获得图像高频和低频系数;(2)对图像低频系数采用多尺度Retinex算法和双边滤波的方案进行处理;(3)对图像高频系数采用软阈值滤波算法处理;(4)通过离散小波反变换公式得到增强后的空域图像;(5)对增强后的空域图像进行局部自适应对比度增强处理。2.根据权利要求1所述种基于双边滤波和多尺度Retinex算法的矿井图...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘晓阳乔通
申请(专利权)人:中国矿业大学北京
类型:发明
国别省市:北京;11

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