低照度图像多级增强方法、装置、电子设备以及存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115908175A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211423157.6(22)申请日2022.11.15(71)申请人深圳信息职业技术学院地址518100广东省深圳市龙岗区龙城街道龙翔大道2188号(72)发明人赵文勇(74)专利代理机构北京清控智云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11919专利代理师管士涛(51)Int.Cl.G06T5/00(2006.01)权利要求书4页说明书13页附图2页(54)发明名称低照度图像多级增强方法、装置、电子设备以及存储介质(57)摘要本发明涉及图像处理领域，揭露一种低照度图像多级增强方法、装置、电子设备以及存储介质，所述方法包括：采集低照度图像及其对应的对比增级图像，识别低照度图像的低照强度，计算低照度图像的低照射分量与低反射分量，并计算对比增级图像的对比照射分量；构建低照射分量与对比照射分量之间的照射矩阵范数，计算照射矩阵范数的照射矩阵迹，根据照射矩阵迹，计算低照强度的强度变换矩阵；利用强度变换矩阵确定低照度图像的增强照射分量，基于增强照射分量与低反射分量，计算低照度图像的增强照度图像。本发明可以表征不同光照条件下环境光变化的光照强度矩阵，将低照度图像增强为不受环境光影响或者少受影响的多级光照强度的增强图像。CN115908175ACN115908175A权利要求书1/4页1.一种低照度图像多级增强方法，其特征在于，所述方法包括：采集低照度图像及其对应的对比增级图像，识别所述低照度图像的低照强度，计算所述低照度图像的低照射分量与低反射分量，并计算所述对比增级图像的对比照射分量；构建所述低照射分量与所述对比照射分量之间的照射矩阵范数，计算所述照射矩阵范数的照射矩阵迹，根据所述照射矩阵迹，计算所述低照强度的强度变换矩阵；利用所述强度变换矩阵确定所述低照度图像的增强照射分量，基于所述增强照射分量与所述低反射分量，计算所述低照度图像的增强照度图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集低照度图像及其对应的对比增级图像，包括：利用预构建的测照仪测量光照强度；确定所述光照强度的强度带宽；根据所述强度带宽，划分所述光照强度的光照强度带；从所述光照强度带中识别低强度带与增级强度带；基于所述低强度带与所述增级强度带，利用预构建的摄像机采集所述低照度图像及其对应的对比增级图像。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述低照度图像的低照射分量与低反射分量，包括：利用下述公式对所述低照度图像进行分量分解，得到所述低照度图像的分解分量：I(x,y)＝R(x,y)·P(x,y)→(R(x,y),P(x,y))其中，(R(x,y),P(x,y))表示所述低照度图像的分解分量，I(x,y)表示所述低照度图像的像素值，(x,y)表示所述低照度图像的像素坐标，R(x,y)表示所述低照度图像的分解分量中待求解的低反射分量，此时只是个未知符号，P(x,y)表示所述低照度图像的分解分量中待求解的低照射分量，此时只是个未知符号；根据所述分解分量，利用下述公式计算所述低照度图像的低反射分量：其中，R′(x,y)表示所述低照度图像的低反射分量，F(x,y)表示中心环绕函数，I(x,y)表示所述低照度图像的像素值，(x,y)表示所述低照度图像的像素坐标，R(x,y)表示所述低照度图像的分解分量中待求解的低反射分量，此时只是个未知符号，P(x,y)表示所述低照度图像的分解分量中待求解的低照射分量，此时只是个未知符号，c表示高斯环绕尺度，λ表示一个尺度；根据所述低反射分量，利用下述公式计算所述低照度图像的低照射分量：其中，P′(x,y)表示所述低照度图像的低照射分量，R′(x,y)表示所述低照度图像的低反射分量，I(x,y)表示所述低照度图像的像素值，(x,y)表示所述低照度图像的像素坐标。2CN115908175A权利要求书2/4页4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建所述低照射分量与所述对比照射分量之间的照射矩阵范数，包括：利用下述公式构建所述低照射分量与所述对比照射分量之间的照射矩阵范数：其中，F表示所述低照射分量与所述对比照射分量之间的照射矩阵范数，P1表示所述对比照射分量，P2表示所述低照射分量，表示从所述低照射分量映射到所述对比照射分量的光照强度变换矩阵，此时是一个待求解的未知符号，L2表示所述低照射分量对应的低照度图像的光照强度带。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述照射矩阵范数的照射矩阵迹，包括：利用下述公式对所述照射矩阵范数进行迹函数分解，得到分解迹函数：其中，表示所述分解迹函数，tr表示迹函数符号，F表示所述低照射分量与所述对比照射分量之间的照射矩阵范数，P1表示所述对比照