基于人眼視覺系統(tǒng)特性的圖像（視頻）感知對比度增強(qiáng)算法研究.pdf

1、圖像對比度增強(qiáng)技術(shù)是圖像處理技術(shù)中的重要組成成分，是圖像后續(xù)處理如圖像目標(biāo)識別，圖像前景背景分割，圖像目標(biāo)跟蹤，圖像理解等的基礎(chǔ)。圖像處理的目的是根據(jù)特定需求，以改善或突出人類感興趣的圖像區(qū)域，去除圖像中的其他干擾信息，增強(qiáng)圖像的可辨識度，進(jìn)而提高人眼視覺系統(tǒng)所感知的圖像質(zhì)量。隨著數(shù)碼攝像技術(shù)的發(fā)展，攝影成為我們捕捉外界信息的重要途徑。但是由于各種因素如拍攝經(jīng)驗(yàn)不足，成像設(shè)備質(zhì)量欠佳，霧天，光照不足等，導(dǎo)致所拍攝的圖像對比度低，質(zhì)量欠佳

2、，甚至影響圖像的后續(xù)處理如圖像理解。為此，通過對比度增強(qiáng)方法調(diào)整圖像動態(tài)范圍分布、增強(qiáng)對比度、降低色調(diào)損失等處理，使其符合人眼視覺感知特性，得到高質(zhì)量的圖像。
　　本文以改善圖像對比度為基準(zhǔn)，通過對圖像對比度增強(qiáng)相關(guān)理論的分析和研究，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，主要從人眼視覺感知特性角度來研究，改善降質(zhì)圖像的質(zhì)量。研究工作主要從以下方面展開：
　　1.提出了基于視覺感知色調(diào)映射的圖像對比度增強(qiáng)算法。針對大多數(shù)基于直方圖調(diào)整的圖像增強(qiáng)方法

3、如直方圖均衡（HE）及其變形，以灰度級分布的概率為依據(jù)，將圖像有效動態(tài)范圍過度分配給圖像的光滑區(qū)域，進(jìn)而引起圖像過增強(qiáng)等問題，提出了基于視覺感知色調(diào)映射的圖像增強(qiáng)方法。該方法根據(jù)人類視覺關(guān)注理論提取圖像的顯著圖并構(gòu)造圖像顯著性直方圖。在圖像增強(qiáng)過程中，以人眼視覺感知的顯著性為參考定量分配圖像動態(tài)范圍，使動態(tài)范圍的分配更加符合人眼視覺感知特性，并有效的克服了圖像對比度過增強(qiáng)及動態(tài)范圍分配不合理等問題。
　　2.提出了基于圖像概率分布

4、和圖像顯著性分布的直方圖優(yōu)化算法。該方法將圖像灰度級的概率分布和顯著性分布相結(jié)合，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)直方圖調(diào)整方法未考慮視覺感知特性的不足。通過直方圖均衡和顯著性檢測構(gòu)造均衡直方圖和顯著性直方圖，使其在目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)中作為正則項(xiàng)調(diào)整灰度級強(qiáng)度分布，得到理想的直方圖分布，并利用理想直方圖構(gòu)造色調(diào)映射函數(shù)得到處理后的圖像。
　　3.提出了基于雙樹復(fù)小波變換的低光照圖像增強(qiáng)方法。在低光照圖像處理過程中最大的問題是如何在提高圖像對比度、亮度的同時降