一种基于仿生螺线的光照补偿及图像增强方法技术

本发明专利技术提供了一种基于仿生螺线的光照补偿及图像增强方法，该图像增强方法包括以下步骤：步骤S1，获取待处理的原始图像；步骤S2，分离出图像的亮度层和色彩层，其中色彩层是物体本来属性保留；亮度层包含光照信息进行单独处理；步骤S3，对亮度层进行仿生螺线的照度分析，并根据自适应平滑算法，得到新的亮度层；步骤S4，将新的亮度层与原来的色彩层合并，得到增强后的图像。本发明专利技术的方法使得图像明亮部分的亮度减少、阴影部分的亮度增加、整个图像的亮度比较均匀，亮度过高和过低部分的细节都得以显现，与此同时提高了运算效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于仿生螺线的光照补偿及图像增强方法
本专利技术涉及一种图像增强方法，特别是能够对空间高动态范围不均匀光照图像进行处理的图像增强方法，属于图像处理

技术介绍
对机器人宇航员来说，变光照环境对智能识别有着很大的挑战。空间光照强度动态范围高，且由于不存在大气层对光照进行衰减与散射，因此，进入视觉系统的光照强度很大，且没有光照直射的区域又是一个深黑的背景，两者亮度对比强烈。空间站舱内空间狭小且装置表面多为金属材质，存在光线的强烈反射；而且，舷窗附近由于光照直射的阴影，会产生部分高亮区域与阴影，这使得舱内光照环境存在非常强的非线性。图像增强技术一直是机器人视觉领域非常重要的基本处理基础。图像增强技术就是把图像中对观测者有用的信息加以增强，使图像的对比度更高，视觉效果更好。McCannRetinex算法是由McCann和Frankle基于Retinec理论提出的，该算法适用于大动态范围辐射强度的自然环境中，来计算类似人类视觉中物体的情况。在对含有阴影遮挡的图像和光照不均匀的图像进行增强时，McCannRetinex算法具有较好的增强效果，但仍然存在着一些不足。A.产生光晕现象(h本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于retinex理论的图像增强方法，包括以下步骤：步骤S1，获取待处理的原始图像；步骤S2，分离出图像的亮度层和色彩层，其中色彩层是物体本来属性保留；亮度层包含光照信息进行单独处理；步骤S3，对亮度层进行仿生螺线的照度分析，并根据自适应平滑算法，得到新的亮度层；步骤S4，将新的亮度层与原来的色彩层合并，得到增强后的图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于retinex理论的图像增强方法，包括以下步骤：步骤S1，获取待处理的原始图像；步骤S2，分离出图像的亮度层和色彩层，其中色彩层是物体本来属性保留；亮度层包含光照信息进行单独处理；步骤S3，对亮度层进行仿生螺线的照度分析，并根据自适应平滑算法，得到新的亮度层；步骤S4，将新的亮度层与原来的色彩层合并，得到增强后的图像。2.根据权利要求1所述的基于retinex理论的图像增强方法，其特征在于，所述步骤S2使用基于HSI模型的图像分离，将分离出来的饱和度和色调分量合并为色彩层，将强度分量作为亮度层。3.根据权利要求2所述的基于retinex理论的图像增强方法，其特征在于，所述使用基于HSI模型的图像分离中，其中以上公式中H、S、I为HSI色彩模型的分量，R、G、B为图像在RGB模型的分量。4.根据权利要求2或3所述的基于retinex理论的图像增强方法，其特征在于，所述步骤S4还包括，在将新的亮度层和原始图像分离出来的色彩层重新组合后，将HIS模型转换为RGB模型，得到增强后的图像。5.根据权利要求1所述的基于retinex理论的图像增强方法，其特征在于，所述步骤S2中的根据自适应平滑算法，得到新的亮度层包括如下步骤：在所述步骤S2分离的亮度层上，按照仿生螺线路径选择一部分像素点，作为估计照度的图像；最终的增强图像中的单个点亮度值取决于与该条特定路径上环绕的像素点进行比较之后的结果，并迭代多次。6.根据权利要求5所述的基于retinex理论的图像增强方法，其特征在于，所述选择一部分像素点的路径采用阿基米德螺线，路径点方程如下：t∈[0,kπ]式中，fix...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏博，胡磊，邓聪颖，李艳生，周详宇，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50