夜間拍照圖像質(zhì)量增強(qiáng)算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端越來越普及，人們可以利用手機(jī)的拍照功能隨時(shí)隨地記錄生活的點(diǎn)滴，分享彼此身邊的趣事。然而，在夜間拍攝圖像時(shí)，由于設(shè)備的硬件條件和周圍環(huán)境光照的限制，往往存在以下問題：第一，在閃光燈條件下拍攝的圖像畫面清晰，但是破壞了周圍的光照氛圍，顯得不真實(shí)；第二，在無閃光燈條件下拍攝的圖像雖然保留了周圍的光照氛圍，但是噪聲大且模糊。因此，本論文研究并實(shí)現(xiàn)了一種夜間拍照的圖像質(zhì)量增強(qiáng)算法。
　　首先，本論文給

2、出并實(shí)現(xiàn)了基于ASIFT(Affine Scale Invariant Feature Transform)的夜間圖像配準(zhǔn)算法：1）對待配準(zhǔn)的閃光燈和無閃光燈條件下拍攝的圖像進(jìn)行直方圖均衡化預(yù)處理；2）然后利用ASIFT算法進(jìn)行特征點(diǎn)的檢測和匹配，利用隨機(jī)抽樣一致算法剔除誤匹配對，并根據(jù)已檢測出的特征點(diǎn)匹配對的位置信息判斷是否存在過擬合的問題，如果存在，則利用自適應(yīng)特征點(diǎn)匹配對均衡算法對特征點(diǎn)匹配對進(jìn)行均衡化處理；3）求解投影變換矩陣，

3、并利用投影變換矩陣將閃光燈條件下拍攝圖像的坐標(biāo)映射到無閃光燈條件下拍攝圖像的坐標(biāo)空間中，實(shí)現(xiàn)圖像配準(zhǔn)。
　　然后，對于圖像融合模塊，本論文給出并實(shí)現(xiàn)了基于細(xì)節(jié)重構(gòu)的圖像融合算法：1）先將顏色空間轉(zhuǎn)換到Y(jié)UV顏色空間，然后在Y、U、V三個(gè)通道分別提取閃光燈和無閃光燈條件下拍攝圖像的細(xì)節(jié)信息，并利用這些細(xì)節(jié)信息重構(gòu)細(xì)節(jié)紋理矩陣，得到兩幅圖像中較好的細(xì)節(jié)信息；2）利用邊緣保護(hù)的WLS濾波器對無閃光燈條件下拍攝的圖像進(jìn)行去噪；3）將細(xì)節(jié)紋

4、理矩陣與濾波后的無閃光燈條件下拍攝的圖像融合，得到最終的圖像增強(qiáng)效果。
　　最后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本論文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的圖像配準(zhǔn)算法相對于基于ASIFT的圖像配準(zhǔn)方法能夠檢測出更多的特征點(diǎn)，可以有效地避免由于特征點(diǎn)匹配對過于集中而導(dǎo)致過擬合的問題，提高了配準(zhǔn)的精確度；而圖像融合算法，不僅能保留夜間光照氛圍，而且能夠增強(qiáng)圖像的細(xì)節(jié)信息，提高圖像清晰度。另外，本論文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的算法可以有效地避免色偏的問題，可以針對不同的環(huán)境自適應(yīng)地提取細(xì)節(jié)紋理