图像增强方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种图像增强方法及系统，所述方法包括：将原始图像由ＲＧＢ空间变换到灰度空间，获得原始图像对应的灰度图像；计算所述灰度图像的灰度平均值，并将所述灰度平均值与预设的阈值进行比较，获得灰度比较结果；对所述原始图像进行对比度拉伸，对比度拉伸参数根据所述灰度比较结果确定；将对比度拉伸后的图像与所述原始图像进行图像融合，获得增强后的图像。利用本发明专利技术所述的图像增强方法处理对比度较差的图像，可以为用户提供对比度更清晰、包含细节信息更多的图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像处理
，具体地说，是涉及一种图像增强方法及系统。
技术介绍
随着我国城市化进程的加速和汽车拥有量的增加，交通堵塞与交通安全等交通状况日益成为各国面临的严峻问题。智能交通系统成为解决这些问题的首选方案，比如利用 智能交通系统实现对交通流的检测、信号的自适应控制等。其中，基于视觉技术的各类产品 成为最近几年大家关注的焦点，也是未来智能交通产业的发展趋势之一。在基于视觉技术 的产品中，又以卡口系统和电子警察最具代表性，它们在交通数据采集、事件检测、取证等 方面发挥着越来越重要的作用，成为智能交通系统中的重要组成部分。卡口系统主要应用 在路段中，进行图像的抓拍，而电子警察主要用于路口图像的抓拍和视频的录制。卡口系统 和电子警察获取的图像及视频上传到后台管理与控制平台，并存储在专用数据库中。用户 可以通过管理与控制平台实时调用卡口系统和电子警察，也可以查看、检索数据库中的图 像数据。对于目前的卡口系统及电子警察，虽然设置有辅助光源配合使用，但还普通存在 一个问题，就是抓拍的图像比较模糊，对比度较差，车内人的图像不够清晰，具体表现为下 述两种情况第一，在白天光线较强的情况下，辅助光源的作用不是很明显，由于车前玻璃及其 保护膜的反光作用，车里的人总是很模糊，对比度较差。第二，在夜晚光线较暗的情况下，如果辅助光源为光线较强的大灯，则车内的人能 够看得比较清楚。但如果辅助光源为LED等光线较弱的光源，则拍摄的整个图像显得比较 暗，基本上只能看到车牌，而车内的人几乎看不到。因此，虽然在辅助光源的作用下，目前的卡口系统和电子警察可以把车辆的车牌 部分拍摄清楚，能够用来做车牌识别，但是，涉及到车内人的部分的图像质量还是比较差， 图像较为模糊，不能提供更多有价值的信息与细节，不便于实现取证和做出决定。基于此，如何在不改变现有卡口系统及电子警察等产品结构的基础上，保证为用 户提供包含更多信息与细节的清晰图像，则是本专利技术所要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种图像增强方法，利用该方法处理对比度较差的图 像，为用户提供对比度更清晰、包含细节信息更多的图像。本专利技术的目的之二是提供一种图像增强系统，利用该系统实现图像的增强，改善 图像质量。为实现上述第一个专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案予以实现一种图像增强方法，所述方法包括下述步骤将原始图像由RGB空间变换到灰度空间，获得原始图像对应的灰度图像；计算所述灰度图像的灰度平均值，并将所述灰度平均值与预设的阈值进行比较， 获得灰度比较结果；对所述原始图像进行对比度拉伸，对比度拉伸参数根据所述灰度比较结果确定；将对比度拉伸后的图像与所述原始图像进行图像融合，获得增强后的图像。根据本专利技术所述的方法，在对所述原始图像进行对比度拉伸之前，先对所述原始 图像进行伽马变换，伽马变换的伽马值根据所述灰度比较结果确定。进一步的，所述对比度拉伸参数包括第一参数和第二参数，所述第一参数小于所 述第二参数；所述灰度平均值大于所述预设的阈值时所对应的对比度拉伸的两个参数的差 大于所述灰度平均值不大于所述预设的阈值时所对应的对比度拉伸的两个参数的差。其中，所述第一参数和所述第二参数的取值范围均为W，l]。 进一步的，所述灰度平均值大于所述预设的阈值时所对应的伽马值的取值范围为 (1，10)，所述灰度平均值不大于所述预设的阈值时所对应的伽马值的取值范围为(0，1)。根据本专利技术所述的方法，所述对比度拉伸后的图像与所述原始图像采用下述方法 进行图像融合对所述两帧图像分别进行小波变换，获得每帧图像的小波系数；对所述每帧图像的小波系数进行融合，获取融合后的图像的小波系数；对所述融合后的图像的小波系数进行小波反变换，获得融合后的图像。其中，所述对比度拉伸后的图像和所述原始图像的小波系数包括低频小波系数和 高频小波系数，对所述每帧图像的小波系数进行融合、获取融合后的图像的小波系数的过 程为对所述每帧图像的低频小波系数求平均值，以该平均值作为融合后的图像的低频小 波系数；对所述每帧图像的高频小波系数进行加权求和，以加权求和后的值作为融合后的 图像的高频小波系数。进一步的，在对所述每帧图像的高频小波系数进行加权求和时，高频小波系数值 不同，对应有不同的权值；高频小波系数值越大，所对应的权值也越大。为实现上述第二个专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案予以实现一种图像增强系统，所述系统包括图像获取单元，用于获取原始图像；灰度变换单元，用于将所述原始图像由RGB空间变换到灰度空间，获得原始图像 对应的灰度图像；计算比较单元，用于计算所述灰度图像的灰度平均值，并将所述灰度平均值与预 设的阈值进行比较，获得灰度比较结果；对比度拉伸单元，用于对所述原始图像进行对比度拉伸，对比度拉伸参数根据所 述灰度比较结果确定；图像融合单元，用于将对比度拉伸后的图像与所述原始图像进行图像融合，获得 增强后的图像。进一步的，所述系统还包括伽马变换单元，用于对所述原始图像进行伽马变换，伽 马变换后的图像再输入至所述对比度拉伸单元进行对比度拉伸；所述伽马变换的伽马值根 据所述计算比较单元的灰度比较结果确定。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是通过对图像进行不同程度的对比度拉伸，并将拉伸后的图像与原始图像进行图像融合，从而获得对比度更清晰、层次感更 强、画面更自然的图像，可以为用户提供包含更多细节信息的图像，可应用在卡口系统、电 子警察等智能交通领域的图像增强处理中。附图说明图1是本专利技术所述图像增强方法一个实施例的基本流程图；图2是图1实施例中图像融合过程的具体流程图；图3是本专利技术所述图像增强系统一个实施例的结构框图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步详细的说明。对比度拉伸方法可以用来处理对比度较差、显示比较模糊的图像，但经对比度拉 伸处理后的图像经常显得不够自然、难以复原原始场景，需要对拉伸后的图像作进一步的 处理。而且，由于同一图像采集装置会采集白天的图像和夜晚的图像，白天和夜晚对应有不 同的光线强度，此时需要分别采用不同的对比度拉伸参数对图像进行拉伸处理。因此，本发 明根据图像灰度值的不同进行不同程度的对比度拉伸，并将拉伸后的图像与原始图像进行 图像融合，从而获得对比度更清晰、层次感更强、画面更自然的图像，实现图像的增强，并为 用户提供包含更多细节信息的图像。图1和图2示出了本专利技术所述图像增强方法一个实施例的流程图，其中，图1为该 实施例的基本流程图，图2为该实例中图像融合过程的具体流程图。如图1所示，该实施例图像增强方法的基本流程如下Sl 获取原始图像，并将原始图像由RGB空间变换到灰度空间，获得原始图像对应 的灰度图像。S2:计算所述灰度图像的灰度平均值，并将该灰度平均值与预设阈值进行比较，获 得灰度比较结果。由于变换到灰度空间之后的图像的每个通道的取值范围在0到255之间，白天光 线较强情况下拍摄的图像的灰度平均值较大，而晚上拍摄的图像的灰度平均值会较小，因 此，可将预设阈值设置为小于125的值，例如，设置为75。若所计算的灰度平均值大于预设 阈值，则认为原始图像为白天的图像；若所计算的灰度平均值不大于预设阈值，则认为原始 图像为夜晚的图像。S3 根据灰度比较结果选择伽马值，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像增强方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：将原始图像由ＲＧＢ空间变换到灰度空间，获得原始图像对应的灰度图像；计算所述灰度图像的灰度平均值，并将所述灰度平均值与预设的阈值进行比较，获得灰度比较结果；对所述原始图像进行对比度拉伸，对比度拉伸参数根据所述灰度比较结果确定；将对比度拉伸后的图像与所述原始图像进行图像融合，获得增强后的图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卜庆凯，朱中，邵明欣，
申请(专利权)人：青岛海信网络科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]