【技术实现步骤摘要】
一种基于帧累加和多尺度Retinex的低光照图像增强优化方法
本专利技术涉及图像增强
，具体而言，尤其涉及的是帧累加技术和改进的多尺度Retinex色彩恢复方法，主要应用各种类型的图像增强，本方法处理后的图像具有较高的灰阶分辨率和信噪比，保留了更多的图像边缘和细节纹理，同时在一定程度上减少了色彩失真，削弱了光圈伪影的产生，实验结果更贴近于图像原始色彩，与原图具有较高的结构相似性，图像整体质量得到了一定改善。
技术介绍
在现实生活中由于光照不足、噪声外界环境等因素影响，拍摄成像过程中，摄像机捕获的光子数量很少，导致图像整体亮度很低，图像视觉感也很差，并且很多重要信息被隐藏。目前研究人员主要通过降噪、去模糊、低光图像增强等一系列技术用于处理低光环境下的图像。早期的传统方法主要围绕着直方图均衡化(histogramequalization，HE)和伽马修正。利用图像的直方图来增加图像的全局对比度，经典的伽马修正方法则通过加大图像的明暗区域的差值达到图像增强的目的。增强技术可以突出显示图像中人们感兴趣部分，高可...
【技术保护点】
1.一种基于帧累加和改进多尺度Retinex的低光照图像增强方法，其特征在于该方法包括以下步骤：/n（1）在低光照条件下采集实验数据，对采集的实验图像进行通道分离，得到单通道灰度图像，然后对单通道图像做累加平均提高图像灰阶分辨率及信噪比；/n单通道图像每帧累加有：/n
【技术特征摘要】
1.一种基于帧累加和改进多尺度Retinex的低光照图像增强方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（1）在低光照条件下采集实验数据，对采集的实验图像进行通道分离，得到单通道灰度图像，然后对单通道图像做累加平均提高图像灰阶分辨率及信噪比；
单通道图像每帧累加有：
累加后计算单通道平均值：
优化过程中，对N多次取值（包括20、50、100、500、1000）进行试验，最后发现当N取100时，帧累加平均得到的图像质量及运算速度都在较高水平,所以这里N取100；
（2）对累加平均后的单通道灰度图用高斯均值滤波去噪：
高斯滤波表达式如下：
其中是一个常数，不影响比例关系，为淹膜内任一点的坐标；为淹膜中心的坐标，是标准差；
（3）对图像进行直方图均衡化，使图像整体灰度更加均匀，提升一定的视觉效果；
（4）将处理后的RGB三通道图像合成彩色图像；对（2）的实验结果进行改进的多尺度Retinex增强方法处理；观察者处成像的图像表达式为
，l(𝑥,𝑦)表示入射光𝐿的光照强度，它决定了图像中像素值的动态范围；r(𝑥,𝑦)表示一个物体在经由入射光照射后的物体图像的反射分量，它含有大量的边缘细节信息，通过照射分量l和反射分量r人们可以区分出图像中的照度信息和反射信息，进而可以解决在低照度情况下图像的亮度和颜色的问题；
（5）对上式取对数
（6）单尺度Retinex(SSR)算法比较拟合人眼的视觉成像过程：首先构建高斯环绕函数，然后利用高斯环绕函数分别对图像的三个色彩通道(R、G和B)进行滤波，滤波后的图像是所估计的光照分量，接着再在对数域中对原始图像和光照分量进行相减得到反射分量作为输出结果图像：
其中i表示图像RGB三通道，表示某一通道的最后成像，为对某通道的反射分量取对数所得，表示某一个通道的单尺度增强图像，是中心环绕函数，通常使用高斯环绕函数，可以估计出光照分量L所对应图像的低频成分，并从S中去除低频成分，留下高频分量，可保留图像边缘细节，其表达式如下：
其中是归一化常数，确保卷积核...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宝菊，王凤娟，张翠萍，闫文睿，赵志洋，王曼，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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