一种基于边缘提取的彩色图像增强方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于边缘提取的彩色图像增强方法、系统及存储介质，方法包括：获取的彩色图像的Y通道图像；通过改良的Laplace检测算子对所述Y通道图像进行边缘图像提取，获取边缘图像；对所述边缘图像进行边缘锐化，并通过改良的图像增强方法，增强图像边缘锐化图的边缘信息，将图像边缘锐化图转为RGB图像，输出所述RGB图像和图像边缘锐化图。本发明专利技术提供的一种抗噪声的基于边缘提取的彩色图像增强方法，对噪声敏感的Laplace检测算子进行了改进和优化，由于改进后的Laplace检测算子本身抑制噪声的能力得到了增强，结合改良的图像增强方法，使该方法拥有了较强的针对图像噪声的抗噪声能力。本发明专利技术可广泛应用于计算机图像处理领域。

A method, system and storage medium of color image enhancement based on edge extraction

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘提取的彩色图像增强方法、系统及存储介质
本专利技术涉及计算机图像处理领域，尤其涉及一种基于边缘提取的彩色图像增强方法、系统及存储介质。
技术介绍
近几年，随着彩色图像及视频图像处理技术的发展与广泛应用，彩色图像增强成为了一个重要的发展领域。作为彩色图像增强处理的一种，边缘增强主要是用来处理彩色图像边缘模糊不清的问题。在彩色图像边缘增强技术中，颜色信息的保持是需要考虑的重要因素，从而有利于视觉上的识别。如今为保持彩色图像的颜色信息，将RGB空间转为YUV空间，是国内常用的一个方法。在提取边缘图像时，具有较强的适应性和精度较高的经典检测算子是8邻域的Laplace检测算子：先将RGB图像转化为YUV图像，并提取Y通道上原始图像，然后用8邻域的Laplace检测算子提取边缘信息，再用图像锐化算法进一步提高检测精度，最后用图像增强算法进行增强，并转化到RGB空间。但是该方法由于Laplace检测算子的各向同性的特点，在面对图像中存在的噪声时，容易受到噪声的影响和干扰。为了提高图像边缘检测的质量和图像增强技术在公共安全监控、食品安全、军事目标搜索与寻找等领域的应用，需要提高边缘提取的图像增强方法的抗噪声能力。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种抗噪声的基于边缘提取的彩色图像增强方法、系统及存储介质。一种基于边缘提取的彩色图像增强方法，包括以下步骤：获取的彩色图像的RGB图像，将所述RGB图像转换为YUV图像，获取YUV图像的Y通道图像；通过改良的Laplace检测算子对所述Y通道图像进行边缘图像提取，获取边缘图像；对所述边缘图像进行边缘锐化，得到图像边缘锐化图；通过改良的图像增强方法，增强图像边缘锐化图的边缘信息；将增强后的图像边缘图的Y通道图像转为RGB图像，输出所述RGB图像和图像边缘锐化图。进一步，所述通过改良的Laplace检测算子对所述Y通道图像进行边缘图像提取，获取边缘图像这一步骤，包括以下改良Laplace检测算子的步骤：将Laplace检测算子所有方向梯度乘以n；将所述乘以n后的Laplace检测算子水平和垂直方向乘以k。进一步，所述通过改良的图像增强方法，增强图像边缘锐化图的边缘信息这一步骤，包括以下步骤：获取Y通道图像亮度值；通过所述Y通道图像亮度值和所述图像边缘锐化图，使用预设参数获取增强的Y通道图像的亮度值；根据所述增强的Y通道图像的亮度值大小，通过预设的参数，对超过预设最大亮度值的亮度值进行降低亮度处理，对低于预设最小亮度值的亮度值进行提升亮度处理。进一步，所述对所述边缘图像进行边缘锐化，得到图像边缘锐化图这一步骤，根据Y通道数据的值，采用函数表达式对所述边缘图像进行边缘锐化，所述函数表达式为：其中x为Y通道数据，m为放大系数，x1是边缘与噪声阈值，x2是强边缘阈值。进一步，所述获取的彩色图像的RGB图像，将所述RGB图像转换为YUV图像，获取YUV图像的Y通道图像这一步骤，将RGB图像转换为YUV图像的公式为：进一步，本方法采用峰值信噪比、清晰度、对比度和亮度作为图像质量的衡量指标。进一步，所述峰值信噪比和清晰度的计算公式为：其中，PSNR表示峰值信噪比，sharpness表示清晰度，MAXI为图像像素点颜色的最大数值，MSE为损失函数，Yi为使用Laplacian梯度函数提取Y通道图像边缘信息的亮度值。本专利技术还提出了一种基于边缘提取的彩色图像增强系统，包括：至少一个处理器；至少一个存储器，用于存储至少一个程序；当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如上所述的一种基于边缘提取的彩色图像增强方法。本专利技术还提出了一种基于边缘提取的彩色图像增强系统，包括：图像获取模块，用于获取的彩色图像的RGB图像，将所述RGB图像转换为YUV图像，获取YUV图像的Y通道图像；边缘图像获取模块，用于通过改良的8邻域Laplace检测算子对所述Y通道图像进行边缘图像提取，获取边缘图像；图像边缘锐化模块，用于对所述边缘图像进行边缘锐化，得到图像边缘锐化图；边缘图像增强模块，用于通过图像增强方法，增强图像边缘锐化图的边缘信息；图像结果输出模块，用于将增强后的图像边缘图的Y通道图像转为RGB图像，输出所述RGB图像和图像边缘锐化图。本专利技术还提出了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如上所述的一种基于边缘提取的彩色图像增强方法。上述本专利技术的实施例中的一个或多个技术方案具有如下优点：本专利技术提供的一种抗噪声的基于边缘提取的彩色图像增强方法，通过改良的Laplace检测算子对所述Y通道图像进行边缘图像提取，同时还通过改良的图像增强方法，增强图像边缘锐化图的边缘信息，增强了抑制噪声的能力，提高了对图像噪声的抗噪声能力，以及提高了图像的清晰度。附图说明图1是本专利技术一种基于边缘提取的彩色图像增强方法的流程图；图2是本专利技术一种基于边缘提取的彩色图像增强方法确定参数具体数值的流程图；图3是本专利技术一种基于边缘提取的彩色图像增强系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细描述。参考图1，一种基于边缘提取的彩色图像增强方法，包括以下步骤：S1：获取的彩色图像的RGB图像，将所述RGB图像转换为YUV图像，获取YUV图像的Y通道图像；S2：通过改良的Laplace检测算子对所述Y通道图像进行边缘图像提取，获取边缘图像；S3：对所述边缘图像进行边缘锐化，得到图像边缘锐化图；S4：通过改良的图像增强方法，增强图像边缘锐化图的边缘信息；S5：将增强后的图像边缘图的Y通道图像转为RGB图像，输出所述RGB图像和图像边缘锐化图。在步骤S1中，获取的彩色图像的RGB图像，是使用sensor采集RGB彩色图像并将其传输到电路中，读取该彩色图像预备后续步骤使用。将所述RGB图像转换为YUV图像，是将读取到的RGB图像采用如下的转换公式转换为YUV图像，该转换方法会保留图像的颜色信息：将RGB图像转换为YUV图像后，直接提取转换后的YUV图像上的Y通道图像，即可完成步骤S1。在步骤S2中，通过改良的8邻域Laplace检测算子对所述Y通道图像进行边缘图像提取.其中原先未改良的8邻域的Laplace检测算子如下：其中对8邻域Laplace检测算子的改良过程如下：先将8邻域Laplace检测算子的所有方向梯度乘以n，再将改变后的Laplace检测算子的水平和垂直方向乘以k，其中k和n都是用于改良的参数，通过训练获取确定的值。改良后的Laplace检测算子如下：根据上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于边缘提取的彩色图像增强方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取的彩色图像的RGB图像，将所述RGB图像转换为YUV图像，获取YUV图像的Y通道图像；/n通过改良的Laplace检测算子对所述Y通道图像进行边缘图像提取，获取边缘图像；/n对所述边缘图像进行边缘锐化，得到图像边缘锐化图；/n通过改良的图像增强方法，增强图像边缘锐化图的边缘信息；/n将增强后的图像边缘图的Y通道图像转为RGB图像，输出所述RGB图像和图像边缘锐化图。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘提取的彩色图像增强方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取的彩色图像的RGB图像，将所述RGB图像转换为YUV图像，获取YUV图像的Y通道图像；
通过改良的Laplace检测算子对所述Y通道图像进行边缘图像提取，获取边缘图像；
对所述边缘图像进行边缘锐化，得到图像边缘锐化图；
通过改良的图像增强方法，增强图像边缘锐化图的边缘信息；
将增强后的图像边缘图的Y通道图像转为RGB图像，输出所述RGB图像和图像边缘锐化图。


2.根据权利要求1所述的一种基于边缘提取的彩色图像增强方法，其特征在于：所述通过改良的Laplace检测算子对所述Y通道图像进行边缘图像提取，获取边缘图像这一步骤，包括以下改良Laplace检测算子的步骤：
将Laplace检测算子所有方向梯度乘以n；
将所述乘以n后的Laplace检测算子水平和垂直方向乘以k。


3.根据权利要求1所述的一种基于边缘提取的彩色图像增强方法，其特征在于：所述通过改良的图像增强方法，增强图像边缘锐化图的边缘信息这一步骤，包括以下步骤：
获取Y通道图像亮度值；
通过所述Y通道图像亮度值和所述图像边缘锐化图，使用预设参数获取增强的Y通道图像的亮度值；
根据所述增强的Y通道图像的亮度值大小，通过预设的参数，对超过预设最大亮度值的亮度值进行降低亮度处理，对低于预设最小亮度值的亮度值进行提升亮度处理。


4.根据权利要求1所述的一种基于边缘提取的彩色图像增强方法，其特征在于：所述对所述边缘图像进行边缘锐化，得到图像边缘锐化图这一步骤，根据Y通道数据的值，采用函数表达式对所述边缘图像进行边缘锐化，所述函数表达式为：



其中x为Y通道数据，m为放大系数，x1是边缘与噪声阈值，x2是强边缘阈值。


5.根据权利要求1所述的一种基于边缘提取的彩色图像增强方法，其特征在于：所述获取的彩色图像的RGB图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐佳林，张冲，苏秉华，苏清朗，杨昊，周壮，曹炜，杨聚庆，
申请(专利权)人：北京理工大学珠海学院，
类型：发明
国别省市：广东;44