改进的Retinex低照度图像增强算法研究

针对Retinex算法处理低照度图像时会出现细节丢失、边缘模糊等现象,本文采用引导滤波和低秩分解对Retinex算法进行了改进。该算法在采用多尺度Retinex提升图像亮度、得到反射分量后,采用引导滤波和高频提升对图像的反射分量进行细节增强;然后,运用全局低秩分解算法去除稀疏噪声,有效地消除了低照度图像中的噪声,以及高频提升过程中产生的噪声。实验表明:该算法不仅能够有效的提高图像的亮度和对比度,同时也保留了原始图像中丰富的边缘和细节信息,并有效去除了图像噪声,图像的视觉效果与客观评价结果也都取得了较大提升。将该算法应用于低照度环境下的人脸检测,检测率也得到了提高。     

一种改进的全局Retinex监控视频图像增强方法

考虑到监控视频每相邻帧图像背景及光照近似,合理运用帧间信息,构建了一种改进的Retinex图像增强算法。对每一帧图像进行不同尺度及参数的高斯低通滤波,滤波结果取模极小提取各帧背景信息,通过融合多帧图像背景,获取该时刻上视频图像的准确背景,使用该背景进行Retinex算法增强。实验结果表明,算法增强后的图像暗处细节信息更加丰富,获得了更舒适的视觉效果。     

结合MCA与Retinex算法的低照度图像增强方法

针对低照度条件下获取的图像存在可见光照度低、噪声大等问题,提出了一种基于形态成分分析(MCA)和Retinex算法结合的低照度图像增强方法。首先,将低照度图像转换到HSV色彩空间,接着采用MCA将V分量分解为纹理和平滑部分;其次对平滑部分采用基于改进的多尺度Retinex算法和自适应全局色调映射进行增强,对纹理部分进行维纳滤波去噪后再进行Laplace算子锐化;然后MCA重建得到亮度增强图像,将其与H、S分量合并且转换到RGB色彩空间;最后采用自适应函数恢复色彩得到最终增强图像。实验结果表明,该算法能够有效改善低照度图像质量,提高图像亮度,更好地保留边缘、细节纹理和抑制噪声。     

结合加权引导滤波和小波变换的低照度图像增强算法

针对低照度图像增强处理后存在图像细节差、色彩失真和“光晕伪影”等问题，在HSV颜色空间中处理图像，将V通道分量进行小波变换分解，对低频系数采用改进加权引导滤波替代高斯滤波作为环绕函数的多尺度Retinex算法处理，对高频系数采用改进的阈值函数降噪处理，小波逆变换重构V通道分量，对重构的V通道分量进行Gamma校正处理并转换回RGB颜色空间。实验结果表明，该算法增强后图像亮度提升明显，同时抑制了“光晕伪影”,颜色失真较少且细节丰富。     

融合多帧信息的Retinex监控视频增强算法

针对传统Retinex监控视频增强算法照度分量提取不够准确的情况,利用监控视频背景的时间相关性,融合多帧背景进行照度估计,提出了一种新型Retinex监控视频增强算法:对视频单帧图像进行大、中、小尺度的高斯低通滤波,得到3个尺度的环绕图像,并对其取极小值以提取该帧的背景照度图像,通过融合当前帧和其邻帧的多帧背景照度图像,获取当前帧上准确的背景照度图像,再应用Retinex色彩恒常性理论,去除照度干扰以获得反射光分量,实现当前帧的增强。实验结果表明:该算法可以从夜间视频阴影中恢复出景物,得到亮度、色彩、细节较平衡的视频。     

基于梯度稀疏和多尺度变分约束的图像增强算法

针对低照度条件下采集到的图像存在亮度偏低、细节模糊等问题,通过分析传统Retinex理论在增强图像过程中的缺陷,提出了一种基于梯度稀疏和多尺度变分约束的图像增强算法。该算法首先将输入图像由RGB空间转换到HSV空间,提取亮度分量,实现三个通道的解耦合。然后根据零范数的梯度全局显著特性,定义了一个新的相对全变分正则项。接着在HSV空间下惩罚亮度分量,构建一种具有梯度稀疏的变分模型对亮度通道进行约束,并通过将控制因子扩张为多个尺度,形成多尺度变分约束,提升照度估计的准确度,使之更加符合光照分布特性。根据Retinex理论进行映射,获取亮度通道对应的反射图像。进而利用亮度通道不同尺度下的约束所对应的不同照度结果,分别提取图像的粗略细节、中等细节和精细细节,通过多尺度细节加权,对反射图像进行细节增强。最后,对照度图像进行伽马校正,与经细节提升后的反射图像重组并进行颜色空间转换得到输出的增强图像。通过实验对比表明,所提算法的增强图像有着更高的色彩丰富度和更低的色差水平,能够保持图像的自然度,提升图像的视觉效果。在均值、平均梯度和信息熵的表现上,相比原图均有大幅度提升,与现有的先进算法相比,平均定量指标在不同类型低照度图像的增强图像上均产生了较优的效果,且有着较快的运算效率。     

基于多尺度Retinex理论的遥感图像增强算法

多尺度Retinex算法是近年来常用的图像增强方法之一,针对该方法在处理遥感图像时存在过增强、灰度化和色彩失真等不足,结合I阶巴特沃斯函数良好的滤波特性,提出了一种改进多尺度Retinex理论的遥感图像增强方法.首先,采用I阶巴特沃斯函数取代多尺度Retinex中的高斯环绕函数,对降质的遥感图像R、G、B三个分量分别进行滤波操作;然后对滤波后的各通道下不同尺度的亮度图像分别进行加权和归一化处理,得到增强后的R、G、B三个分量;最后将三通道分量进行合成显示,得到最终的增强图像.文中采用中巴资源卫星(CBER-02)多光谱图像和日本ALOS卫星多光谱图像进行实验,结果表明,与传统的多尺度Retinex理论增强方法相比,改进后的方法在抑制图像灰度化、增强图像空间细节和降低图像颜色失真等方面有更好的实验效果.     

基于引导滤波的Retinex快速夜间彩色图像增强技术

针对目前基于Retinex原理的图像增强技术在对夜间彩色图像处理中存在颜色失真、在高对比度边缘区域存在“光晕伪影”等问题, 提出了一种基于引导滤波的Retinex快速夜间彩色图像增强的算法.该算法首先构造优化的颜色恢复函数, 然后对夜间彩色图像在色调、饱和度、亮度(hue, saturation, value, HSV)颜色空间下的亮度图像采用具有边缘保持功能的引导滤波进行平滑处理, 估计场景的光照分量, 进而获得仅包含物体本身特性的反射分量图像, 经过Gamma校正与颜色恢复后最终实现夜间彩色图像增强.实验结果表明, 本文提出的算法增强效果显著、效率较高, 同时具有颜色保真、抑制过增强和能较好保留边缘细节信息等特性.     

基于曝光融合的无人机航拍图像增强算法

针对无人机航拍图像光照不均匀及自然雾导致影像质量退化问题,提出了一种无人机航拍图像增强算法。利用改进的低照度图像增强算法均衡亮度对比度;为了解决均衡后图像过增强问题,提出了联合去雾及曝光融合的色彩矫正增强方法;为了保留增强图像的边缘纹理信息,设计了一种效果更佳的细节增强算法,处理后统计直方图更为平滑,可在一定程度上抑制部分噪声,细节纹理信息更强。实验结果表明,所提的航拍图像增强算法,能够有效解决因光照不均或自然雾引起的影像退化现象,提高了无人机航拍图像的质量,主客观图像质量评价指标优于现有绝大多数主流算法,性能更佳。     

基于暗原色先验的Retinex去雾算法

针对雾天图像去雾问题,提出了一种基于暗通道先验理论的Retinex算法。首先利用引导滤波估计图像透射率优化暗通道先验算法,获取初步去雾图像并对去雾图像进行空间转换;在转换后的HIS空间中建立高斯尺度参数与透射率的指数关系,重新构造高斯滤波核并根据MSR算法对近处景物做大尺度变换以增强颜色保真性,对远处景物做小尺度变换以增强图像细节显示,实现根据景深大小完成自适应MSR算法以优化图像亮度分量I;对饱和度分量S进行自适应线性拉伸以优化图像色彩,最后由HIS空间重新转换为RGB空间得到最终增强图像。实验表明:与几种典型的图像去雾算法相比,经基于暗通道先验理论的Retinex算法处理后的图像清晰度和对比度提升明显,同时获得很好的图像色彩层次感。