、易实现。
【附图说明】
[0065] 图1是本发明方法的操作程序框图。
[0066]图2是本发明一个实施例的原始彩色图像。
[0067] 图3是图2示例的HSV色彩空间中H、S、V三分量图像。
[0068] 图4是对图3中的V分量进行对数直方图均衡化图像。
[0069] 图5是基于图4的反射分量化图像。
[0070] 图6是基于图4的光照补偿结构图I1M图像。
[0071] 图7是经光照补偿和直方图均衡化后的亮度VF图像。
[0072] 图8是对图2经非均匀光照补偿后的RGB色彩空间彩色图像。
【具体实施方式】
[0073] 本发明的优选实施例结合附图详述如下：
[0074] 实施例一：
[0075] 操作流程参见图1，本非均匀光照补偿方法，其特征在于：根据图像光谱特性分 布，采用光照补偿结构图及对数直方图均衡化，调整图像灰度强度值的对比度，进行光照补 偿，获取光照均匀分布图像；具体步骤如下：
[0076] 1)启动视频采集系统：采集视频彩色图像序列；
[0077] 2)色彩空间转换：由RGB彩色空间的红R、绿G、蓝B三分量，确定HSV色彩空间的 色调分量H、饱和度分量S以及亮度分量V:
[0081] V=max(R,G,B)；
[0082] 3)保持Η分量和S分量不变，对V分量进行对数直方图均衡化；
[0083] 4)局部环境光估计，获取光照补偿结构图；
[0084] 5)对比度调整；
[0085] 6)将HSV色彩空间，转换至RGB色彩空间。
[0086] 实施例二：
[0087] 本例的原始图像如图2所示，利用本发明对如图2所示的非均匀光照图像进行光 照补偿；具体操作步骤如下：
[0088] 1)启动视频采集系统：采集视频彩色图像序列；
[0089] 2)色彩空间转换：对由摄像机采集的如图2的当前帧图像，由RGB彩色空间的红 R、绿G、蓝B三分量，确定HSV色彩空间的色调分量H、饱和度分量S以及亮度分量V:
[0093] V=max(R,G,B),
[0094] 图3自左至右分别为HSV色彩空间中的H、S、V图像；
[0095] 3)保持Η分量和S分量不变，对V分量进行对数直方图均衡化
[0096] 具体操作步骤如下：
[0097] (1)V分量直方图概率统计：
[0099] 其中，nk为第k个灰度级的像素数；
[0100] ⑵直方图概率归一化：
[0102] (3)直方图对数变换：
[0103]Hg=ln(Tn(p(k))+l)；
[0104] (4)直方图均衡化变换：
[0106] (5)根据步骤（4)，获取直方图均衡分布的V分量I，如图4 ;
[0107] 4)局部环境光估计，获取光照补偿结构图
[0108] 具体操作步骤如下：
[0109] (1)对步骤3)的V分量I(如图4)，进行对数变换：
[0110]Q=InI=InIr+lnI；
[0111] 其中，L为I(如图4)的反射分量强度，I;为I(如图4)的照射分量强度；
[0112] ⑵提取I的反射分量Qr:Qr=Tn(Q)，如图5;
[0113] (3)获取光照补偿结构图Ils:
，结果如图6 ;
[0114] 其中，》为卷积运算符，hn:
[0116] 5)对比度调整
[0117] 具体操作步骤如下：
[0118] (1)光照补偿：
[0119] Llcs=I+(QrXIlc)L1215;
[0121] (3)根据步骤（2)，获取直方图均衡分布的亮度VF，如图7 ;
[0122] 6)将HSV色彩空间，转换至RGB色彩空间
[0123] 具体操作步骤如下：
[0124] (1)结合图3中的Η分量、S分量（分别为图3左边的二幅图像）和图7的％图 像，分别计算H1:
，其中，mod为模除运算符，L」为向下取整运算符，
[0125]TempyTempVF(1_S)，
[0128] (2)根据步骤（1)，计算RGB色彩空间中的R、G、B分量，获取RGB彩色图像：
[0130]RGB彩色图像如图8所示。
【主权项】
1. 一种非均匀光照补偿方法，其特征在于：根据图像光谱特性分布，采用光照补偿结 构图及对数直方图均衡化，调整图像灰度强度值的对比度，进行光照补偿，获取光照均匀分 布图像；具体步骤如下： 1) 启动视频采集系统：采集视频彩色图像序列； 2) 色彩空间转换：由RGB彩色空间的红R、绿G、蓝BΞ分量，确定HSV色彩空间的色调 分量H、饱和度分量SW及亮度分量V:3) 保持Η分量和S分量不变，对V分量进行对数直方图均衡化； 4) 局部环境光估计，获取光照补偿结构图； 5) 对比度调整； 6) 将HSV色彩空间，转换至RGB色彩空间。2. 根据权利要求1所述的非均匀光照补偿方法，其特征在于：所述步骤3)保持Η分量 和S分量不变，对V分量进行对数直方图均衡化的具体操作步骤为： (1)V分量直方图概率统计：，仁0，1，2，…，255 其中，η为图像像素总数，η,为第k个灰度级的像素数； (2) 直方图概率归一化：其中，Pm。、，Pmm分别代表直方图概率P化）的最大值和最小值； (3) 直方图对数变换： Hg=ln(Tn(p化)）+ξ)，其中，In为自然对数运算符，ξ为常数； (4) 直方图均衡化变换：，：/尸0，.1.，： 2;，...，. 25、 (5) 根据步骤（4)，获取直方图均衡分布的V分量I。3. 根据权利要求1所述的非均匀光照补偿方法，其特征在于：所述步骤4)局部环境光 估计，获取光照补偿结构图的具体操作步骤为： (1)对步骤3)的V分量I，进行对数变换： Q=Inl=Inlf+lnli 其中，If为I的反射分量强度，11为I的照射分量强度； 似提取I的反射分量Qr:Qr=T。佩； (3)获取光照补偿结构图lu:其中，h。为二维高斯滤波器，?为卷积运算符。4. 根据权利要求1所述的非均匀光照补偿方法，其特征在于：所述步骤5)对比度调整 的具体操作步骤为： (1)光照补偿： L.es=I+(QrXIJ" 其中，γ为常数； 0)直方图均衡化变换Α=0丄2，...，255; (3)根据步骤（2)，获取直方图均衡分布的亮度Vp。5. 根据权利要求1所述的非均匀光照补偿方法，其特征在于：所述步骤6)将服V色彩 空间，转换至RGB色彩空间的具体操作步骤为： (1) 结合步骤2)确定的Η分量、S分量和步骤5)获取的Vp分量，分别计算Η1:其中，mod为模除运算符，^J为向下取整运算符，(2) 根据步骤（1)，计算RGB色彩空间中的R、G、B分量，获取RGB彩色图像：
【专利摘要】本发明涉及一种非均匀光照补偿方法。它是根据光照补偿结构图，对图像非均匀光照进行自动补偿。采用对数直方图均衡化，利用局部环境光估计，获取光照补偿结构图，通过对比度调整，进行光照补偿，获取光照均匀分布图像。
【IPC分类】G06T5/00
【公开号】CN105405110
【申请号】CN201510819243
【发明人】管业鹏, 罗勇
【申请人】上海大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月23日