一种基于制造技术

本发明专利技术提供一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于HSV空间的照度图像增强方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，特别涉及一种基于
HSV
空间的照度图像增强方法
。

技术介绍

[0002]随着计算机技术的发展和计算机视觉原理的广泛应用，使用计算机图像处理技术变得越来越流行
。
由于大量摄像设备在光照不足或遮挡等条件下，抓拍到的图像往往是比较暗的，尤其在晚上拍摄到的图像，基本上看不见目标物体，这种图像不利于人脸识别或检测等任务
。
在低照度增强任务中，获取一定量的真实标签图像和低照度图像是一件困难的事情，尤其是作为亮度
、
饱和度
、
对比度等均良好的真实标签更难以获取
。
大多研究通过将光照良好的图像进行变换等操作得到对应的暗度图进行模型训练
。
[0003]目前在低照度增强领域，大多数方法在模型训练的时候，使用图像角度旋转
、
翻转
、
平移进行图像增广，虽然这些增广方法能够在一定程度上解决模型过拟合问题，但是缺少了在图像对比度或饱和度上进行增广，在实际采集到的图片过程中，真实采集到的图像往往对比度低，颜色饱和度较浅
、
图像偏白，这些问题会导致模型学习不到颜色信息
。
[0004]现有技术中的常用术语包括：
[0005]HSV
：表示一种颜色空间，
H、S、V
分别表示色度
、
饱和度和亮度
。
[0006]RGB:
光学三原色，
R、G、B
分别表示红绿蓝
。
[0007]真实标签图像：亮度和对比度等质量好的图像，常常在深度学习中作为目标图像，使得网络增强的图像逐渐向该目标图像靠近
。

技术实现思路

[0008]为了解决上述现有技术中的问题，本申请的目的在于：针对采集的真实亮度图像往往对比度低，颜色饱和度较浅
、
图像偏白问题，提出了将
RGB
图像转为
HSV
空间进行处理，提高图像饱和度
。
增强模型对暗图像颜色和饱和度的泛化性
。
[0009]具体地，本专利技术提供一种基于
HSV
空间的照度图像增强方法，所述方法包括以下步骤：
[0010]S1
：使用摄像设备采集到低照度图像，其像素值也称为亮度值
,
该值范围在
[0,255]，同时采集其对应的亮度图像
img_label
，获取亮度好的对照图像；
[0011]S2
：对采集得到的亮度图像进行空间转换，从
RGB
空间转为
HSV
空间；
[0012]S3
：在模型训练过程，通过数据加载，将
RGB
空间转到
HSV
空间，分离色度
H、
饱和度
S、
亮度
V
三通道，设定
α
值，
α
∈[0
，
1]进行
S
饱和度提升；
[0013]对
S
通道的值做
α
指数变换得到
S
’
，设定
α
为饱和度增强系数，通过调节该系数，能够控制饱和度增强程度：
[0014][H
，
S
，
V]＝
split(img_hsv)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0015]S
′
＝
S
α
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0016]其中，
S'
为变换后的饱和度分量，
img_hsv
为
RGB
图像转为
HSV
域的图像，
split
表示
分解
img_hsv
三通道；
[0017]S4
：
HSV
空间三通道融合；
[0018]S5
：将步骤
S4
得到的
HSV
空间转
RGB
空间，即图像再次转为
RGB。
[0019]所述步骤
S1
进一步包括：
[0020]通过固定摄像设备不动，改变摄像设备的增益，当增益调节到一定值时，目标图像信息均能看见且不过曝，即得到亮度图像
img_label
，亮度值在
[0,255]，所述调节到一定值是在曝光时间在
[1,1123]范围内，这里的值是摄像机内部参数控制的，在
[100,1024]间调节增益达到需要的亮度；当增益调节到较暗时，目标图像信息看不见，因信息隐藏在黑暗中，获取到低照度图像，所述较暗是在增益值为
100
时，
100
表示是相机增益放大倍数，改变曝光时间进行调节，曝光时间调节范围在
[1,1123]；最终获取到低照度图像和对应的亮度图像
。
[0021]所述调节增益一般固定增益为
100。
[0022]所述步骤
S2
所述从
RGB
空间转为
HSV
空间，如式
(1)
所示：
[0023]img_hsv
＝
HSV(img_label)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0024]其中，
HSV()
表示由
RGB
转
HSV
空间的映射函数，
img_label
表示采集到的亮度图像，
img_hsv
表示从
RGB
域到
HSV
空间的图像
。
[0025]所述步骤
S4
进一步包括：
[0026]对转换得到的
S
′
与色度
H、
亮度
V
进行融合，如式
(4)
：
[0027]img_hsv
′
＝
merge(H
，
S
′
，
V)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0028]上式中
,merge()
为融合函数，其中
H
，
V
分别是由图像
img_hsv
分解得到的；
S'
是由图像
img_hsv
分解出的
S...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
HSV
空间的照度图像增强方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1
：使用摄像设备采集到低照度图像，其像素值也称为亮度值
,
该值范围在
[0,255]
，同时采集其对应的亮度图像
img_label
，获取亮度好的对照图像；
S2
：对采集得到的亮度图像进行空间转换，从
RGB
空间转为
HSV
空间；
S3
：在模型训练过程，通过数据加载，将
RGB
空间转到
HSV
空间，分离色度
H、
饱和度
S、
亮度
V
三通道，设定
α
值，
α
∈[0
，
1]
，进行
S
饱和度提升；对
S
通道的值做
α
指数变换得到
S
’
，设定
α
为饱和度增强系数，通过调节该系数，能够控制饱和度增强程度：
[H
，
S
，
V]
＝
aplit(img_hsv)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)S
′
＝
S
α
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
其中，
S'
为变换后的饱和度分量，
img_hsv
为
RGB
图像转为
HSV
域的图像，
split
表示分解
img_hsv
三通道；
S4
：
HSV
空间三通道融合；
S5
：将步骤
S4
得到的
HSV
空间转
RGB
空间，即图像再次转为
RGB。2.
根据权利要求1所述的一种基于
HSV
空间的照度图像增强方法，其特征在于，所述步骤
S1
进一步包括：通过固定摄像设备不动，改变摄像设备的增益，当增益调节到一定值时，目标图像信息均能看见且不过曝，即得到亮度图像
img_label
，亮度值在
[0,255]
，所述调节到一定值是在曝光时间在
[1,1123]
范围内，这里的值是摄像机内部参数控制的，在
[100,1024]
间调节增益达到需要的亮度；当增益调节到较暗时，目标图像信息看不见，因信息隐藏在黑暗中，获取到低照度图像，所述较暗是在增益值为
100
时，
100
表示是相机增益放大倍数，改...

【专利技术属性】
技术研发人员：方敏，
申请(专利权)人：合肥君正科技有限公司，
类型：发明
国别省市：