适用于汽车辅助驾驶系统的彩色夜视图像亮度增强方法

摘要

本发明提供一种适用于汽车辅助驾驶系统的彩色夜视图像亮度增强方法。本发明首先将夜视彩色图像从RGB空间转换到YUV空间，避免了直接在RGB空间进行处理时易造成颜色失真的缺陷，然后利用S曲线修正Retinex算法对亮度分量图像进行处理，使图像的细节和亮度得到了增强；利用选择性非线性灰度值映射方法对亮度分量图像进行增强，保留了良好的光影信息；最后运用加权融合方法，将上述两个增强图像加权融合，最后将加权融合的亮度分量图像联合UV分量的图像逆变换到RGB空间显示。由本方法得到的增强图像既保留了图像必要的光影信息，又使图像具有适于视觉观察的细节和亮度，对夜视彩色图像具有良好的增强效果。

主权项

1.适用于汽车辅助驾驶系统的彩色夜视图像亮度增强方法，其特征在于该方法的具体步骤是：步骤(1)得到夜视图像的亮度分量图像,具体是：将图像从RGB空间变换为YUV空间，得到Y、U、V三个分量，其中Y表示亮度，U表示红色与Y的色差信号，V表示蓝色与Y的色差信号；RGB空间变换为YUV空间公式如下：其中表示像素点在图像中的坐标；步骤(2)用S曲线修正Retinex算法对亮度分量图像进行增强，得到增强图像，具体是：①确定高斯模版，二维高斯卷积函数表示为其中是概率分布的标准差，同时确定模版宽度；选择应满足：②求反射分量图像其中为夜视图像的亮度分量，是二维高斯函数，代表了卷积运算，表示像素点在图像中的坐标；③对反射分量图像进行S曲线修正，选择曲线如下：对曲线选择参数进行选择后，将所得反射分量图像代入得S曲线修正Retinex算法增强图像：其中，、用于控制曲线的形状，代表了曲线所在的位置，代表了曲线增长速度的快慢，决定了曲线的终值；步骤(3)对亮度分量图像进行选择性非线性灰度值映射增强，得到保持原图像光影信息的增强图像，具体是：计算亮度分量图像的亮度分布，先得到各点光源所包含像素的坐标；再计算各点光源所包含像素的个数总和记为点光源的大小，计算各点光源所包含像素的横纵坐标的均值记为各点光源的中心；然后分别计算与光源中心的距离相关的提亮因子和与亮度相关的提亮因子，其中，具体方法如下：①求取与光源中心的距离相关的提亮因子：其中为各点光源的大小，、为各点光源的中心，为待定系数；②求取与亮度相关的提亮因子：其中为的灰度值，亮度值为点光源最低灰度值，为待定系数；③对图像的整体亮度分量进行增强，方法为：步骤(4)将增强图像与进行加权融合，得到增强后的亮度图像，具体是：将亮度分量图像经S曲线修正Retinex算法处理的结果和经选择性非线性灰度值映射的结果进行加权得到图像，公式如下：步骤(5)将处理后的亮度分量图像与步骤(1)得到的颜色分量、、反变换回RGB空间后进行显示；从YUV空间反变换为RGB空间，变换方法为：。