1。介绍gydF4y2Ba
视频监控已经广泛应用于各个领域,如公安、交通、等等。监测系统需要执行不仅在白天还在晚上的时间。然而,在某些情况下,如黑暗的地方拍摄的视频或晚上非常贫穷的对象很难被人类。因此,有必要加强光线暗的图像在图像处理和视频监控。gydF4y2Ba
最近,低光照条件下的图像增强技术已取得了令人瞩目的进展。常用的方法包括暗通道先验模型(gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba),神经网络模型(gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba),直方图均衡化(他)gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba),图像融合(gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba),小波域算法(gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba),和illumination-reflection模型(gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
14gydF4y2Ba]。有人指出暗通道先验模型的适应性很差在处理细节丰富的图像和高亮度gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba]。神经网络的设计和使用需要领域知识,因此潜在的神经系统具有良好的泛化。直方图均衡化的想法是合并几个垃圾箱的灰度为了增加对比度,但这样的详细过程可能产生的损失。图像融合方法需要多个帧图像,这并不适用于单帧图像。小波变换是替代低光照条件下的图像增强技术所示(gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba]。最受欢迎的方法提高光线暗的图像分解图像与illumination-reflection模型。gydF4y2Ba
它提出了土地gydF4y2Ba
15gydF4y2Ba),一个图像gydF4y2Ba
JgydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
由反射组件可以分解吗gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
和照明组件gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba
(1)gydF4y2Ba
JgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
·gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
代表图像的坐标。通常,照明组件是由底层图像的动态范围,同时反射组件依赖于底层图像中对象的内在特征。方程(gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba)通常转换为对数域乘法变成加法。gydF4y2Ba
照明组件可以通过各种方法,如多尺度高斯函数(gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba),一种改进的高斯函数(gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba,两国filtering-based方法(gydF4y2Ba
14gydF4y2Ba]。高斯函数背后的关键思想是使用低通滤波器所示(gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba)。的方程,gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
代表一个围绕函数,它也是一个低通滤波器,和象征gydF4y2Ba
∗gydF4y2Ba
代表卷积。然后,可以获得反射组件(gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba)与照明组件。gydF4y2Ba
(2)gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
∗gydF4y2Ba
JgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
(3)gydF4y2Ba
lggydF4y2Ba
gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
lggydF4y2Ba
gydF4y2Ba
JgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
lggydF4y2Ba
gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
而计算照明组件和一个图像的反射分量,最重要的是制作和保存边缘光滑平坦区域。多尺度Retinex (MSR)算法(gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba)单独处理每个颜色通道,然后删除照明组件保持反射组件。这样的处理是容易颜色失真。此外,该方法不能达到边缘容易保存和收益率光环产物如图gydF4y2Ba
1 (b)gydF4y2Ba。双边滤波(BLF),提出Tomaci和Mabduchi [gydF4y2Ba
16gydF4y2Ba),是一个很好的方法,边缘保存和消除光环人工制品。指出在gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba]BLF可能导致梯度逆转如图gydF4y2Ba
2 (b)gydF4y2Ba。因此,引导图像滤波器(GIF) [gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba)和它的变体,即加权引导图像滤波器(WGIF) [gydF4y2Ba
18gydF4y2Ba)和引导图像滤波器在梯度域(GDGIF) [gydF4y2Ba
19gydF4y2Ba)提出了实现好的保留边缘。gydF4y2Ba
光环人工制品。gydF4y2Ba
输入图像gydF4y2Ba
形象光环人工制品gydF4y2Ba
梯度逆转。gydF4y2Ba
输入图像gydF4y2Ba
图像梯度逆转gydF4y2Ba
在本文中,我们提出一个新方法低光照条件下的图像增强,主要对以下三个方面:gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
为了有效应对光环加工品和梯度逆转,该方法使用GIF的illumination-reflection模型并选择梯度域特征是平滑和边缘保持估计照明组件;gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
该方法适用于HSI颜色空间来消除颜色失真;gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
照明组件和反射组件是由非线性增强乙状结肠和伽马变换,分别以提高图像对比度,增强图像的细节。gydF4y2Ba
本文的其余部分组织如下:部分gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba描述了建议的低光照条件下的图像增强算法。部分gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba演示实验结果,紧随其后的是结论部分gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
2。该方法gydF4y2Ba
该方法增强光线暗的图像包含以下步骤:gydF4y2Ba
低光照条件下的图像从RGB颜色空间转化为HSI颜色空间gydF4y2Ba
强度(照明)层,与引导图像滤波器在梯度估计照明组件领域,其次是提取反射组件gydF4y2Ba
提高照明组件和一个非线性乙状结肠变换gydF4y2Ba
加强与非线性反射组件伽马变换gydF4y2Ba
的反对数之和的步骤gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
强度的增强层gydF4y2Ba
转换新溪图像RGB,产生最终的增强图像gydF4y2Ba
2.1。引导图像滤波器在梯度域gydF4y2Ba
GDGIF [gydF4y2Ba
19gydF4y2Ba]和WGIF [gydF4y2Ba
18gydF4y2Ba)都是引导图像滤波器的改进。基本上,输出图像gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
引导的是一个线性变换形象吗gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
在一个方形窗口gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
为中心的像素gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
:gydF4y2Ba
(4)gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
∀gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
∈gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
在(gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba),引导图像gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
可以输入图像gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
本身。像素gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
位于窗口吗gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
的长度gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
,在这gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
是过滤半径。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
像素线性系数吗gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
。GIF、WGIF GDGIF,更大的价值gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
意味着更好的边缘保留。相反,如果该值gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
更接近于0,过滤器在平坦地区具有良好的滤波性能。gydF4y2Ba
根据[gradient-domain优化框架gydF4y2Ba
20.gydF4y2Ba),过滤的任务意味着将一个输入图像gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
在最终的图像gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,它可以表示为一个能量函数gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
包括零数据成本函数gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
和一阶梯度成本函数gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
术语:gydF4y2Ba
(5)gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
∈gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
(6)gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
(7)gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
φgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
∇gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
∇gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
梯度大小;gydF4y2Ba
φgydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
是梯度重量限制。在(gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba),梯度的大小gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
是gydF4y2Ba
∇gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
2.1.1。引导图像过滤器gydF4y2Ba
在引导图像滤波器(gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba),gydF4y2Ba
φgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
的表达式gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
可以根据获得的(gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba)- (gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba)所示如下:gydF4y2Ba
(8)gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
:gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
∈gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
μgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
¯gydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
¯gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
μgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
μgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
是图片的意思吗gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
在窗口中gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
方差的图像吗gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
在窗口中gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
窗口中的像素数目吗gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
¯gydF4y2Ba
是图片的意思吗gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
在窗口gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
是正则化参数,它控制着保留边缘和平滑度之间的权衡。作为gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
通常是固定的而不是空间不同在过滤过程中,光环加工品是不可避免的在边缘。gydF4y2Ba
2.1.2。加权引导图像过滤器gydF4y2Ba
李等人。gydF4y2Ba
18gydF4y2Ba)提出了WGIF,空间变化梯度重量约束gydF4y2Ba
φgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
(添加了gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
(9)gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
是一个single-scale edge-aware权重,使用本地定义的差异gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
×gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
窗户,gydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
引导的方差图像吗gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
在gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
×gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
窗口中,gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
图像像素的数量,gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
是一个小的常数,其值是什么gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
0.001gydF4y2Ba
×gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba输入图像的动态范围。的表达式gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
可以获得WGIF根据(gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba)- (gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba)如下所示:gydF4y2Ba
(10)gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
:gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
∈gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
μgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
¯gydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
¯gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
μgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
它是指出edge-aware权重gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
是空间WGIF不同;也就是说,gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
大于1时,像素gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
位于边缘地区,gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
小于1时,像素gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
位于平原地区。作为一个结果,gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
接近1比gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
GIF,这意味着WGIF边缘保护比GIF。gydF4y2Ba
WGIF在一定程度上可以减少光环人工制品。然而,GIF和WGIF过滤器处理边缘没有明确的约束。都不能保存边缘因为在边缘上执行图像过滤,这绝对平滑边缘(gydF4y2Ba
19gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
21gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
2.1.3。引导图像滤波器在梯度域gydF4y2Ba
口等。gydF4y2Ba
19gydF4y2Ba)提出了引导图像滤波器在梯度域(GDGIF),通过添加一个显式的一阶(梯度域)edge-aware约束gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
gradient-domain方程(gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba)所示:gydF4y2Ba
(11)gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
∈gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
ϕgydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
∇gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
∇gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
是edge-aware约束。目的是感知的变化在当地社区,这样类似的过滤中执行类似的区域。gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
是一个重量值,gydF4y2Ba
∇gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
∇gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
代表输出图像的梯度值gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
和输入图像gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
GDGIF,多尺度edge-aware不同空间梯度重量限制gydF4y2Ba
φgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
添加(gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba)。GDGIF的能量函数所示(gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba),第二项是一阶梯度成本函数的组合gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
和edge-aware约束gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
(12)gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
(13)gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
χgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
χgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
(14)gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
ηgydF4y2Ba
χgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
μgydF4y2Ba
χgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
∞gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
由局部方差定义的gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
×gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
窗口的像素;gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
是过滤半径。需要指出的是,gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
是一个多尺度edge-aware权重不同空间,gydF4y2Ba
χgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
∗gydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
。edge-aware权重更准确地检测边缘,检测到一个像素作为一个边缘像素时,两个规模差异很大。gydF4y2Ba
的比较gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
WGIF图像如图gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba。检测到的边缘图像准确地利用多尺度edge-aware权重gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
而不是使用single-scale edge-aware权重gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
在WGIF。gydF4y2Ba
的比较gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
原始图像gydF4y2Ba
边缘效果,gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
边缘效果,gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
在(gydF4y2Ba
14gydF4y2Ba),gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
是一个edge-aware约束保持边缘。gydF4y2Ba
μgydF4y2Ba
χgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
∞gydF4y2Ba
的意思是gydF4y2Ba
χgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
和的值gydF4y2Ba
ηgydF4y2Ba
是gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
μgydF4y2Ba
χgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
∞gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
最小值gydF4y2Ba
gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
χgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
。的价值gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
接近1时,像素gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
位于边缘区域,当像素值接近于0gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
位于平原地区。gydF4y2Ba
的表达式gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
可以获得GDGIF根据(gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba)- (gydF4y2Ba
14gydF4y2Ba),如下所示:gydF4y2Ba
(15)gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
:gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
∈gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
μgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
¯gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
¯gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
μgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
当输入图像gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
和引导映像gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
都是一样的,GDGIF保留边缘和平滑特性比GIF和WGIF由于以下两点。gydF4y2Ba
(1)当像素gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
位于边缘区域的表达gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
可以计算为gydF4y2Ba
(16)gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
σgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
ΓgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
它是发现的价值gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
的值是1,gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
是1,独立的参数gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
。事实上,的价值gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
在GDGIF更接近于1比GIF和WGIF。因此,GDGIF有最好的边缘保持特性。gydF4y2Ba
(2)当一个像素gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
位于平坦的地区,值gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
接近0,参数gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
是相应的独立的选择吗gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
。因此,我们可以选择更大gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
在比WGIF GDGIF和GIF,以便达到更好的平滑而不影响边缘保护(gydF4y2Ba
19gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
例如,我们使用GIF, WGIF, GDGIF图像过滤通过选择相同的过滤半径gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
16gydF4y2Ba
和正则化参数gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0.8gydF4y2Ba
∧gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
。结果如图gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba。这是观察到的图像过滤GDGIF保留有最好的优势。gydF4y2Ba
GIF的区别,WGIF GDGIF。gydF4y2Ba
原始图像gydF4y2Ba
GIF图像过滤的gydF4y2Ba
图像过滤WGIFgydF4y2Ba
图像过滤GDGIFgydF4y2Ba
总之,GDGIF有最好的边缘保留和平滑的特性。因此,我们选择GDGIF估计照明组件。gydF4y2Ba
2.2。提高强度层gydF4y2Ba
一般来说,RGB图像的处理操作R, G, B三个通道分别是耗时的。在这部作品中,光线暗的图像从RGB颜色空间转换到HSI颜色空间。HSI颜色空间源于人类的视觉系统,使用三个元素的颜色,色调(H),饱和(S)和强度(I)来描述颜色,哪个更符合人类视觉特性比RGB颜色空间。在HSI颜色空间中,组件是强度增强而色相和饱和度提取组件是没有进一步的处理。gydF4y2Ba
2.2.1。估计照明组件gydF4y2Ba
基于illumination-reflection模型,结合(gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba),(gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba)和(gydF4y2Ba
15gydF4y2Ba),我们使用GDGIF估计照明组件gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
强度层图像gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
如下:gydF4y2Ba
(17)gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
∗gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
由GDGIF表示函数,见(gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba)。然后反射组件gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
强度层图像可以根据(gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba)和(gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba)如下:gydF4y2Ba
(18)gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
lggydF4y2Ba
gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
lggydF4y2Ba
gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
lggydF4y2Ba
gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
2.2.2。加强照明组件gydF4y2Ba
通常,基于illumination-reflection模型方法来提取,然后提高反射组件而不考虑照明组件。这种处理会导致灰色水平和收益率之间缺乏协调的颜色失真。为了应对这个问题,吴et al。gydF4y2Ba
13gydF4y2Ba)提出提高反射组件一起照明组件。灵感来自这个想法,我们处理照明组件的非线性拉伸乙状结肠变换如图gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba。这是显示在[gydF4y2Ba
22gydF4y2Ba],乙状结肠变换图像锐化的能力,突出当地的细节,和拉伸图像对比。表达的非线性拉伸乙状结肠变换是以下方程:gydF4y2Ba
(19)gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
乙状结肠gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
最小值gydF4y2Ba
gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
马克斯gydF4y2Ba
gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
最小值gydF4y2Ba
gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
·gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
马克斯gydF4y2Ba
gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
最小值gydF4y2Ba
gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
×gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
乙状结肠gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
是自定义乙状结肠非线性函数,它的范围是什么gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
0 1gydF4y2Ba
]gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
最小值gydF4y2Ba
gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
马克斯gydF4y2Ba
gydF4y2Ba
代表反射组件的最大和最小值,分别gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
最初,增强照明组件,分别。它指出,有两个重要的参数gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
的参数gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
控制一个图像增强和参数gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
控制了对比度增强。一般来说,一个较大的值gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
大大增强了图像。另一方面,一个小的价值gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
提高了黑暗区域的对比,一个较大的值gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
提高光的对比。图gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba通过不同的参数显示的例子。在这项研究中,参数gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
分别选为2和0.004。gydF4y2Ba
乙状结肠函数曲线。gydF4y2Ba
乙状结肠曲线在不同的gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
值gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0.004gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
乙状结肠曲线在不同的gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
值gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
照明组件增强了s形的曲线。gydF4y2Ba
在不同的光照增强gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
值(gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0.004gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
在不同的光照增强gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
值gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
2.2.3。提高反射组件gydF4y2Ba
众所周知,人类的眼睛是不明智的高亮度差异但明智的低强度的细微差别。因此,伽马变换(gydF4y2Ba
23gydF4y2Ba)通常是用来增强反射组件如下:gydF4y2Ba
(20)gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
_gydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
是一个积极的常数;gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
是一个参数来控制图像的对比。gydF4y2Ba
从图gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba,当gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
小于1,低强度的对比增加了。相反,在高强度的对比增强gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
>gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
。参数的影响gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
如图gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba。在这部作品中,选择实验参数如下:gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0.6gydF4y2Ba
;gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0.3gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
伽马变换gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
反射增强由不同的组件gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
值。gydF4y2Ba
2.3。最终增强的图像gydF4y2Ba
通过照明组件的反对数与反射组件相结合,得到增强的强度图像。新溪的图像是由增强强度层,原色调,饱和度层。然后增强HSI图像转换为RGB图像获得最终的增强图像。整个过程如图gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
拟议中的光线暗的图像的过程。gydF4y2Ba
原始gydF4y2Ba
强度层图像gydF4y2Ba
照明组件gydF4y2Ba
反射组件gydF4y2Ba
加强照明组件gydF4y2Ba
增强反射组件gydF4y2Ba
图像增强的强度gydF4y2Ba
增强的RGB图像gydF4y2Ba
3所示。实验结果和讨论gydF4y2Ba
由于没有公共光线暗的图像数据库,我们从美国国会图书馆和互联网收集20个图像如图gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba。在仿真中,参数是预先定义如下:窗口半径gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
16gydF4y2Ba
正则化参数gydF4y2Ba
εgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0.001gydF4y2Ba
,乙状结肠参数gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0.004gydF4y2Ba
和γ参数gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0.6gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0.3gydF4y2Ba
。所有的实验都在Matlab代码执行Windows 7操作系统。电脑是英特尔®核心™i5 - 4570 3.20 GHz, RAM是4.00 GB。流行的算法等传统MSR (gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba),郝的算法(gydF4y2Ba
14gydF4y2Ba),他的算法gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba),直方图均衡化(他),改善MSR (gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba),和金正日的算法(gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba]实现的性能比较。gydF4y2Ba
用于实验的数据集。gydF4y2Ba
3.1。主观的评价gydF4y2Ba
这是观察到的数据gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba和gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba图像增强的传统MSR算法有明显的“白色”现象,这表明颜色失真。郝的图像增强的方法导致梯度逆转加工品如红场形象4(白塔)在图gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba,这表明穷人双边滤波边缘保护财产。此外,郝的方法产生的图像模糊,可以从图片1(教堂)和5(研究)在图gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba。他的算法还显示光环人工制品,可以从图1(教会),这种方法不能提高图像对比度和亮度图所示gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
不同算法之间的比较。gydF4y2Ba
结果通过不同的算法。gydF4y2Ba
直方图均衡化算法能增强图像对比度,但是这个方法忽略细节和噪声增大,从数据可以观察到gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba和gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba。改进MSR算法比传统的MSR算法,但这种方法引起晕人工制品,可以从图1(教会)在图gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba(突出显示框)。此外,“白色”现象存在如图片13所示(男孩),轮胎在哪里over-enhanced和失去的详细信息。我们的结果表明,改进MSR算法不是有效的在处理夜间图像,观察,如图gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
金正日的算法也会造成颜色失真,可以看到从图1(教会)在图gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba在红场,天空变成了灰色。增强的图像可能会模糊见图1(教会),这意味着金正日的算法具有贫困边缘的保护。gydF4y2Ba
从数据看gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba和gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba,该算法具有最好的色彩保真度和边缘保护。同时,增强图像的噪音更小和更清晰的细节比直方图均衡化算法做了改进。gydF4y2Ba
3.2。客观的评价gydF4y2Ba
目前,没有标准客观指标提出了增强评估低光照条件下的图像。在这项研究中,我们采用信息熵(IE)来评估图像边缘细节和选择的平均强度(AEI)评价增强图像的边缘保持特性。IE的定义如下:gydF4y2Ba
(21)gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
日志gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
表示灰度的概率gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
;gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
灰色的总数的水平。大即显示更多的信息,这意味着有更多的细节在底层形象。gydF4y2Ba
AEI定义如下:gydF4y2Ba
(22)gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
jgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
jgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
jgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
jgydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
jgydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
代表梯度gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
在图像边缘的方向。gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba
代表了期望。在这项研究中,索贝尔算子用于梯度计算。大AEI表明好的保留边缘。此外,该方法的效率与其他方法相比较。gydF4y2Ba
表gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba显示了平均IE和AEI和操作时间基于20个测试图像。可以看出他的方法的性能不好IE。图像增强他的方法通常是黑暗和失去很多细节。图gydF4y2Ba
13gydF4y2Ba显示了IE表现最好的三种方法,即,周浩的算法,金正日的算法,该方法。见过,即中值(用红线标示出来)的方法是最大的。均值即特点(绿线)的方法比郝的算法高出9.8%和1.8%高于金的算法在20个测试图像。gydF4y2Ba
即平均AEI和操作时间(sec) 20图片。gydF4y2Ba
|
平均即gydF4y2Ba |
平均AEIgydF4y2Ba |
平均时间gydF4y2Ba |
| 原始gydF4y2Ba |
11.057gydF4y2Ba |
50.756gydF4y2Ba |
N / RgydF4y2Ba |
| 传统的MSRgydF4y2Ba |
13.439gydF4y2Ba |
67.485gydF4y2Ba |
1.77gydF4y2Ba |
| 郝et al。(gydF4y2Ba
14gydF4y2Ba]gydF4y2Ba |
14.091gydF4y2Ba |
57.838gydF4y2Ba |
16.289gydF4y2Ba |
| 他等的gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba]gydF4y2Ba |
11.867gydF4y2Ba |
61.952gydF4y2Ba |
0.377gydF4y2Ba |
| 他gydF4y2Ba |
14.761gydF4y2Ba |
83.874gydF4y2Ba |
0.281gydF4y2Ba |
| 改善MSR (gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba]gydF4y2Ba |
13.234gydF4y2Ba |
83.606gydF4y2Ba |
7.915gydF4y2Ba |
| 金正日et al。(gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba]gydF4y2Ba |
15.193gydF4y2Ba |
96.477gydF4y2Ba |
0.867gydF4y2Ba |
| 该方法gydF4y2Ba |
15.478gydF4y2Ba |
114.297gydF4y2Ba |
0.698gydF4y2Ba |
即结果由内科医师,金正日,该方法。gydF4y2Ba
另一方面,它是观察从表gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba改进的MSR,直方图均衡化(他),金正日的算法,该算法实现AEI的四大表演。指出高AEI的直方图均衡化占太多的噪音。AEI的改善MSR,金的方法,该方法在每个图像如图gydF4y2Ba
14gydF4y2Ba。结果表明,中值AEI(用红线标示出来)的方法是最大的,而且意味着AEI特点(绿线)提议的方法改进的MSR高出26.8%和15.6%高于金正日的算法。gydF4y2Ba
AEI金正日的结果,提高了MSR,该方法。gydF4y2Ba
总之,该方法达到了IE和AEI的最佳性能。此外,该方法是非常有效的和达到第三位置7方法如表所示gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba。指出他的算法增强图像质量最差。图gydF4y2Ba
15gydF4y2Ba显示了平均手术时间(用红线标示出来)和平均运行时间(以绿线),金的,该方法。一般来说,双边滤波不是GDGIF一样有效。双边滤波的计算复杂性gydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
,在那里gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
是指双边滤波窗口半径,gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
图像像素的数量而GDGIF的计算复杂性是吗gydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
。换句话说,GDGIF的计算复杂性与过滤器的大小无关。结果表明,该方法的平均时间比他高出59.7%和19.4%不到金的算法。gydF4y2Ba
由他操作时间,金的,该方法。gydF4y2Ba