基于单幅图像的夜间低照度图像增强方法研究

发布时间：2021-11-01 00:14

　　夜间获得的图片经常存在整体亮度偏低、低对比度、大量细节不可见等问题。一方面不能满足人们视觉感官的需要,另一方面对于后续的图像处理例如图像识别、目标跟踪等都会造成较大影响。针对该问题,本文对夜间低照度图像增强方法进行了研究,具体工作及主要成果如下:（1）针对微光夜间低照度图像整体亮度偏低,大量细节不可见的问题,提出了一种摄影胶片显影启发的夜间低照图像增强方法。受摄影胶片显影启发,提出该方法思路:将夜间低照图像看作胶片图像,对输入图像求显影得到对应的显影,然后采用暗原色先验的方法对显影图像进行增强,最后再求反得到清晰的增强后的夜间图像。实验表明,该方法在很大程度上提高了图像质量、丰富了图像信息、提高了清晰度,能简单有效地对夜间图像进行增强。（2）带亮光源或者局部明暗差异大的夜间低照度图像,在图像增强过程中容易出现光晕问题,因此提出了另外一种基于双通道的夜间图像增强方法。该方法结合现有暗原色和亮原色先验对夜间图像进行清晰化处理。先利用亮通道先验获得初始传输估计,然后使用暗通道作为互补通道,以纠正从亮通道先验获得的潜在错误传输估计值,并提出了一种精细的传输过程,使用引导滤波来保留输入图像的边缘... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

摄影图像：从潜影到正可见图像

行清晰化增强处理，最后将增强后的图像反转，得到增强的夜间清晰图像。其中对夜间显影图像进行清晰化增强，是算法的关键和核心，下面详细论述。图2-2 摄影胶片显影启发的夜间低照图像增强方法Fig.2-2 Night low image enhancement method inspired by photographic film development观察夜间显影图像，可以发现夜间显影图像具有如下特点：图像整体偏白，图像模糊，像被薄雾所遮盖。基于这样的一个观察，采用雾天图像成像模型描述夜间显影图像的成像过程，如式(2-1)：I ( x)=J(x)t(x)+A(1 t(x))(2-1)其中x是图像中像素的位置， I (x)是夜间显影光照总强度，即夜间显影图像， J (x)表示要复原的清晰化显影图像。A表示环境光强，是一个全局变量，与 x无关。t (x)表示透射率。根据何凯明的暗原色先验[32]， 可以通过式(2-2)求得：AIxxdark()t ()= 1 (2-2)式中

10(a) (b)图2-3 采用本章方法对夜间低照度图像增强处理。(a) 原图；(b) 增强后图像Fig.2-3 Low illumination night-time image enhancement using the proposed method in this work. (a)input images; (b) enhanced images(a) (b)图2-4 采用本文方法对夜间低照度图像增强处理。(a)原图；(b)增强后图像Fig.2-4 Low illumination night-time image enhancement using the proposed method in this work. (a)input images; (b) enhanced images

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Retinex算法的亮度分层图像增强算法[J]. 李忠海,宋笑宇,陈灿灿,王崇瑶.  数据采集与处理. 2019(01)
[2]基于Retinex改进的夜间图像增强算法[J]. 李宏宇,朱一峰,黄怡.  长春理工大学学报(自然科学版). 2018(06)
[3]结构纹理分离的对比度和细节增强[J]. 尹超,郭晓金,田肖,何川.  计算机应用研究. 2018(12)
[4]颜色对比度增强的红外与可见光图像融合方法[J]. 曾祥通,张玉珍,孙佳嵩,喻士领.  红外与激光工程. 2015(04)
[5]基于小波的同态滤波器用于图像对比度增强[J]. 张新明,沈兰荪.  电子学报. 2001(04)

硕士论文
[1]基于直方图均衡的夜间图像增强算法研究[D]. 赵丽.兰州大学 2018
[2]夜间视频增强算法研究及硬件设计[D]. 朱海辉.哈尔滨工业大学 2017



本文编号：3469143