基于雙色反射模型的彩色圖像復(fù)原算法研究.pdf

1、彩色圖像的顏色復(fù)原一直是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題，基于雙色反射模型對其進(jìn)行探究是彩色圖像顏色復(fù)原領(lǐng)域的一個(gè)重要研究角度。顏色恒常，指的是人眼系統(tǒng)對顏色感知的自適應(yīng)機(jī)制。雖然自然場景中不同的光源顏色會(huì)影響物體表面的固有顏色，但是人眼依舊可以對物體表面的顏色感知保持不變。而計(jì)算機(jī)卻不具有類似人眼系統(tǒng)的自適應(yīng)機(jī)制，因此場景中光源的顏色給基于顏色的目標(biāo)識(shí)別、目標(biāo)跟蹤和圖像檢索等計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的任務(wù)帶來很大困擾，是一個(gè)亟待解決的難題。在

2、雙色反射模型下，物體表面的顏色可以認(rèn)為由鏡面反射和漫反射兩個(gè)分量引起。由于物體擺放的角度問題，強(qiáng)光照射有時(shí)會(huì)給物體表面造成成片的高亮區(qū)域，這對計(jì)算機(jī)視覺中的物體形狀估計(jì)、立體視覺和運(yùn)動(dòng)分析等影響較大。如何有效的去除高光，實(shí)現(xiàn)鏡面反射和漫反射的分離，同樣具有重要的研究價(jià)值。本文主要探討基于雙色反射模型的彩色圖像顏色復(fù)原領(lǐng)域的相關(guān)難題，分別對顏色恒常算法和高光去除算法展開了研究，主要工作包含以下兩個(gè)方面:
　　(1)提出改進(jìn)的高光邊緣

3、顏色恒常算法。高光區(qū)域包含豐富光源信息，然而由于自然場景中的亮度范圍往往會(huì)超過相機(jī)傳感器所能捕獲的動(dòng)態(tài)范圍。針對高光區(qū)域易產(chǎn)生過曝光的現(xiàn)象，首先采用過曝光區(qū)域自動(dòng)校正算法對過飽和區(qū)域進(jìn)行恢復(fù)，得到恢復(fù)后的高動(dòng)態(tài)范圍圖像，然后通過迭代算法將圖像梯度投影到估計(jì)出的光源方向上，得到光源的顏色估計(jì)，最后用估計(jì)出的光源來校正整幅圖像，去除本身光源顏色的影響，得到標(biāo)準(zhǔn)光源下的圖像。實(shí)驗(yàn)證明本文算法準(zhǔn)確性較高。
　　(2)提出基于亮度補(bǔ)償?shù)聂敯?/p>

4、性高光去除算法。聯(lián)合雙邊濾波高光去除算法中將高光當(dāng)作一種嗓聲進(jìn)行去除，然而現(xiàn)實(shí)世界中的圖像往往會(huì)包含很多其他噪聲，同時(shí)該算法計(jì)算過程中會(huì)帶來額外的噪聲。如何降低這些噪聲的干擾，增強(qiáng)高光去除算法的魯棒性是本文研究的一個(gè)問題。同時(shí)，高亮區(qū)域像素點(diǎn)的最大色度值往往低于周圍像素點(diǎn)，因此本文考慮采用亮度分量來對最大色度進(jìn)行補(bǔ)償，將補(bǔ)償后的結(jié)果用于聯(lián)合雙邊濾波的輸入。實(shí)驗(yàn)證明本文算法魯棒性和有效性均有提高。
　　通過與現(xiàn)有的顏色恒常算法和高光