1.一种用于非均匀光照图像的自适应增强方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,对于原始非均匀光照彩色图像,利用其RGB通道的灰度值,计算在YUV空间的Y通道值,得到原始非均匀光照彩色图像的亮度通道;步骤2,使用各向异性的双边滤波器对步骤1得到的亮度通道进行卷积操作,估计原始非均匀光照彩色图像的光照强度图;步骤3,根据步骤2得到的光照强度图计算用于判断曝光程度的自适应阈值图,并对原始非均匀光照彩色图像上各像素的曝光程度进行判断;自适应阈值图的计算公式如下:T(x,y)=k(1-(Y BF (x,y)) γ )其中,Y BF (x,y)为原始非均匀光照彩色图像中像素(x,y)的估计光照,T(x,y)为像素(x,y)对应的阈值,x和y表示像素(x,y)的横坐标和纵坐标,k为用于控制阈值最大取值的参数,γ为用于表征阈值随亮度的变化率的参数;若像素(x,y)的估计光照Y BF (x,y)大于对应的阈值T(x,y),则判定像素(x,y)曝光过度;否则将其判定为曝光不足;步骤4,根据各像素的曝光程度,利用亮度重映射函数对原始非均匀光照彩色图像的亮度通道进行重映射,得到重映射亮度图;重映射的计算公式如下:其中,Y(x,y)为原始非均匀光照彩色图像中像素(x,y)在Y通道的灰度值,Y map (x,y)为像素(x,y)重映射后的亮度值,H为用于控制亮度重映射幅度的可调参数,取值如下:H=1-|Y mean -0.5|其中,Y mean 为原始非均匀光照彩色图像中所有像素在Y通道灰度值的均值,|·|为取绝对值操作;步骤5,根据步骤4得到的重映射亮度图对原始非均匀光照彩色图像进行重构,得到重构后的彩色图像;步骤6,利用指数函数增强步骤5得到的重构后的彩色图像的局部对比度,得到最终的自适应增强结果图。
2.根据权利要求1所述的用于非均匀光照图像的自适应增强方法,其特征在于,所述步骤1中,原始非均匀光照彩色图像在YUV空间的Y通道值,计算公式如下:Y(x,y)=0.299I R (x,y)+0.587I G (x,y)+0.114I B (x,y)其中,I C (x,y)表示像素(x,y)在C通道的灰度值,C∈{R,G,B}。
3.根据权利要求1所述的用于非均匀光照图像的自适应增强方法,其特征在于,所述步骤2中,光照强度图的计算公式如下:其中,Y BF (x,y)为原始非均匀光照彩色图像中像素(x,y)的估计光照,Ω(x,y)表示以像素(x,y)为中心的邻域区域,(a,b)表示邻域区域Ω(x,y)中的一个像素,Y(a,b)为像素(a,b)在Y通道的灰度值;BF(x,y,a,b)为双边滤波器在像素(x,y)和(a,b)之间的权重值,计算公式如下:其中,σ S 为空间域方差,取值为原始非均匀光照彩色图像对角线长度的十分之一;σ R 为灰度域方差,取值为Y通道中最大灰度与最小灰度差值的十分之一。
4.根据权利要求1所述的用于非均匀光照图像的自适应增强方法,其特征在于,所述步骤5中,重构后的彩色图像表示如下:其中,I C (x,y)表示原始非均匀光照彩色图像中像素(x,y)在C通道的灰度值,E C (x,y)表示像素(x,y)重构后在C通道的灰度值,C∈{R,G,B};α为可调参数,用于减少因亮度变化对色彩重建造成的失真,具体如下:α=w-(λ-I C (x,y))|λ-I C (x,y)|其中,w为控制α取值范围的参数,λ为用于控制亮度变化对于输出图像色彩重建影响的参数,|·|为取绝对值操作。
5.根据权利要求1所述的用于非均匀光照图像的自适应增强方法,其特征在于,所述步骤6中,利用指数函数增强重构后的彩色图像的局部对比度,计算公式如下:其中,O C (x,y)表示重构后彩色图像E C 中像素(x,y)经过对比度增强后在C通道的灰度值,E C (x,y)表示像素(x,y)重构后在C通道的灰度值,GE C (x,y)表示高斯滤波器,具体为:其中,Ω(x,y)表示以像素(x,y)为中心的邻域区域,(i,j)表示邻域区域Ω(x,y)中的一个像素,E C (i,j)表示像素(i,j)重构后在C通道的灰度值,G(x,y,i,j)为高斯滤波器权值,计算公式如下:其中,δ G 表示高斯方差,取值为原始非均匀光照彩色图像对角线长度的二十分之一。
6.一种计算机设备,包括存储器、处理器,以及存储在所述存储器中并能够在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的用于非均匀光照图像的自适应增强方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的用于非均匀光照图像的自适应增强方法的步骤。