一种获取光照均一化图像的方法

摘要

本发明公开了一种获取光照均一化图像的方法，其步骤为：（1）计算输入图像的照度估计，并根据图像成像模型，获取均一化光照图像；（2）采用加窗S函数对均一化光照图像进行对比度增强处理，得到增强后的光照均一化图像。本发明原理简单、操作简便，其采用性能更为优越的滤波算法对图像进行滤波处理获取图像更为准确的照度估计，从而有效克服光晕问题；接下来对均一化光照图像进行对比度增强处理，补偿了由于光照过强或过弱造成的对比度下降。

主权项

一种获取光照均一化图像的方法，其特征在于，步骤为：(1)计算输入图像的照度估计，并根据图像成像模型，获取光照均一化图像；(2)采用加窗S函数对光照均一化图像进行对比度增强处理，得到增强后的光照均一化图像；所述步骤(2)中的S函数定义如式(6)：$f\left(v\right)=\frac{1}{1+e^{-av}}---\left(6\right);$其中，a、v为控制光照均一化图像增强的参数；所述步骤(1)的具体步骤为：(1.1)图像照度估计的准确提取；采用加权最小二乘滤波器通过求取公式(3)的最小值实现对图像的平滑操作，进而得到图像照度估计：${\arg }_{\min }\underset{p}{\Sigma }({\left(L_p-I_p\right)}^2+\lambda (a_{x,p}{\left(\frac{\partial L}{\partial x}\right)}^2+a_{y,p}{\left(\frac{\partial L}{\partial y}\right)}^2\left)\right)---\left(3\right)$其中，p为图像中像素位置，I为输入图像，L为图像照度估计，x、y为二维坐标平面水平坐标及垂直坐标，及为L在x、y方向上的一阶偏导数，λ取一个定值，a_x,p及a_y,p为与图像I的特性有关的光滑权重系数，定义如公式(4)所示，$a_{x,p}={\left(\right|\frac{\partial i}{\partial x}\left(p\right){|}^{\alpha }+ϵ)}^{-1},a_{y,p}={\left(\right|\frac{\partial i}{\partial y}\left(p\right){|}^{\alpha }+ϵ)}^{-1}---\left(4\right)$式中i为输入图像的log变换，及为i在x、y方向上的一阶偏导数，指数α用来决定输入图像对变化程度的敏感度，ε是一个常数以保证当图像恒定不变时，分母不为零；(1.2)光照均一化图像获取；基于下述公式(2)所示的图像成像模型，结合公式(3)得到的图像照度估计L，R为反射比，计算得到光照均一化图像I'；I＝L×R     (2)$I^{\prime }=\frac{I}{L}---\left(5\right).$