基于模糊理论的低照度彩色图像增强算法.pdf

《基于模糊理论的低照度彩色图像增强算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年第33卷第5期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)121基于模糊理论的低照度彩色图像增强算法付争方，朱虹(1．西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西西安710048；2．安康学院电子与信息工程系，陕西安康725000)摘要：低照度彩色图像存在整体亮度低、对比度差、颜色偏暗和信噪比低等特点，传统图像增强算法对其增强效果非常有限。提出了一种基于模糊理论的低照度彩色图像增强算法，将三原色(red，green，blue，RGB)图像转换成色相饱和度(HSV)图像，以保证增强处理不引

2、起图像的色彩失真。对亮度图像进行非线性变化，实现动态范围展宽；采用修正后的隶属度函数将图像映射到模糊平面，实现对比度增强。实验结果表明：该算法显著地提高了图像整体亮度和对比度，改善了低照度彩色图像的视觉效果。关键词：低照度；图像增强；模糊理论；亮度；对比度中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)05-0121--04Enhancingalgorithmforlow-illuminationcolorimagebasedonfuzzytheoryFUZheng．fang，ZHUHong(1．School

3、ofAutomationandInformationEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China；2．DepartmentofElectronicsandInformationEngineering，AnkangUniversity，Ankang725000，China)Abstract：Becauselowilluminationcolorimagehascharacteristicsoflowbrightness，lowcontrast，darkcolorsand

4、lowsignalnoiseratio，enhancementeffectoftraditionalimageenhancementalgorithmsareverylimited．Alowilluminationcolorimageenhancementalgorithmbasedonfuzzytheoryisproposed，topreventcolordistortionduringtheimageenhancement，bywhichthered，green，blue(RGB)imageistransformedtohue，sa

5、turation，value(HSV)image．Toachievedynamicrangebroadening，non—linearvariationiscarriedoutonbrightnessofimage，andtoenhancecontrast，imagemapstofuzzyplanebyusingmodifiedmembershipfunction．Experimentalresultsshowthatthealgorithmimprovesvisualeffectilluminationcolorimages，ande

6、nhancesoverallbrJghtnessandcontrastofimage．Keywords：low—illumination；imageenhancement；fuzzytheory；brightness；contrast0引言直方图变换法最常见的为直方图均衡化，它是把给定图像在夜晚或光线不足情况下拍摄的图像存在着整体灰度的直方图分布改造成均匀分布。直方图均衡化能自适应地低、灰度动态范围小等特点。人眼对低照度图像分辨能力提高图像灰度动态范围，在图像增强中被广泛使用，灰度变差，甚至对某些局部细节不能分辨。现在常用的监控摄像换法

7、中最常见的就是对比度拉伸，即通过灰度映射函数把机在光线不足时通常采用红外摄像设备进行补光，经处理原本狭窄的灰度范围变宽，使得处理后的图像对比度提高。后得到的仅是灰度图像．而彩色图像所包含的信息要比灰从原理上来说两者都有其缺点，直方图均衡化的缺点：一是度图像丰富得多，人眼能区别的灰度层次大约只有二十几变换后图像的灰度级减少，某些细节消失；二是在图像欠曝种，但能够识别的色彩却成千上万。因此，对低照度彩色图光区域原来不可见的噪声会显现出来。为了解决存在的问像进行增强，获得适合于人眼观察的彩色图像，可以显题，出现了很多直方图均衡化改进算法，但灰

8、度级合并著提高图像的质量，能观察到更多的细节。现象或多或少地存在，在信噪比本来就很低的低照度图像常用的图像增强算法为直方图变换法和灰度变换法，中，灰度级合并对图像质量影响更为显著，细节变得难以辨收稿日期：2