基于Retinex的圖像增強(qiáng)算法研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、對(duì)于陰影圖像、弱光照?qǐng)D像和暗淡圖像的處理一直是圖像處理的難點(diǎn)之一，解決這些問(wèn)題，不僅在理論上有重要意義，在實(shí)際應(yīng)用中也有巨大的需求。比如航空拍攝的圖像、遙感圖像、視頻監(jiān)控中烏云密布的圖像等等。而本文所研究的主要對(duì)象Retinex理論能應(yīng)用在上述圖像中，并在實(shí)驗(yàn)中取得了較好的效果。
　　Retinex理論的本質(zhì)是從原始圖像中估計(jì)出照射圖像，來(lái)獲得物體的本來(lái)面貌。Retinex算法具有增強(qiáng)動(dòng)態(tài)范圍壓縮、保持顏色恒常性和色調(diào)再現(xiàn)的特點(diǎn)。

2、先后有單尺度Retinex、多尺度Retinex和帶顏色保真的多尺度Retinex等。單尺度Retinex能提高圖像的對(duì)比度，但會(huì)造成顏色失真。多尺度Retinex增強(qiáng)動(dòng)態(tài)范圍壓縮的能力比單尺度好，但顏色顏色保真還不夠理想。帶顏色保真的多尺度Retinex能有效地實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)范圍壓縮，提高圖像的對(duì)比度，有效地保持圖像的色彩恒常性，改善圖像的視覺(jué)效果，但算法過(guò)于復(fù)雜，實(shí)時(shí)性不好。
　　本文在深入地研究了Retinex理論與顏色恒常性的理

3、論的基礎(chǔ)上，結(jié)合多尺度Retinex的思想，提出了結(jié)合原圖的四尺度Retinex算法。Retinex算法的一個(gè)重要方面是尺度參數(shù)的選擇。小尺度能保持圖像的細(xì)節(jié)，但顏色失真嚴(yán)重，大尺度顏色保真效果好，但會(huì)造成圖像細(xì)節(jié)的模糊。四尺度Retinex增加了一個(gè)中等尺度的高斯函數(shù)。中等尺度能兼顧保持圖像的細(xì)節(jié)和顏色恢復(fù)。實(shí)驗(yàn)表明，本文提出的算法不僅能增大圖像的動(dòng)態(tài)范圍壓縮，保持圖像的細(xì)節(jié)，還能較好地實(shí)現(xiàn)顏色保真和色調(diào)再現(xiàn)。而且該算法運(yùn)算速度比基于

4、顏色保真的多尺度Retinex算法快。
　　在增強(qiáng)圖像的同時(shí)，本文還對(duì)圖像的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了比較。并進(jìn)行了深入地分析。數(shù)據(jù)和直方圖表明，單尺度Retinex的尺度參數(shù)在變化不大的情況下，對(duì)圖像增強(qiáng)效果的影響不明顯，而且對(duì)于有些圖像，單尺度和多尺度的效果差異微乎其微。從數(shù)據(jù)中還發(fā)現(xiàn)，本文算法增強(qiáng)圖像的信息熵明顯增大，表面圖像的細(xì)節(jié)保持好，圖像的清晰度高。
　　針對(duì)遙感圖像低對(duì)比度的特點(diǎn)，本文算法對(duì)遙感圖像進(jìn)行增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)表明增