【CN109801245A】基于自适应形态学的彩色图像增强方法【专利】
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
代理人 陈宏社 王品华
(51)Int .Cl . G06T 5/30(2006 .01) G06T 5/00(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109801245 A (43)申请公布日 2019.05.24
( 54 )发明 名称 基于自适应形态学的彩色图像增强方法
( 57 )摘要 本发明提出了一种基于自适应形态学的彩
2
CN 109801245 A
权 利 要 求 书
2/2 页
(8)提取彩色图像f的暗特征D： (8a) 通过彩色图 像f中的 每一个像素点的自 适应结构元素 ，对该自 适应结构元素对应 的像素点进行膨胀运算； (8b) 对膨胀后的 每一个像素点进行 腐蚀运算 ，得到图 像G2 ，然后通过G2提取彩色图 像f 的暗特征D： D＝G2-f (9)对彩色图像f进行增强，并输出增强后的图像DST： DST＝f+L-D。 2 .根据权利要求1所述的基于自适应形态学的彩色图像增强方法，其特征在于，步骤 (4a)中所述的空间距离D(i ,j)，计算公式为： D(i ,j)＝|xi-xj|+|yi-yj| 其中，xi、yi分别表示像素点i在彩色图像f中行和列的位置，xj、yj分别表示像素点j在彩
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910043613 .6
(22)申请日 2019 .01 .17
(71)申请人 西安电子科技大学 地址 710071 陕西省西安市雁塔区太白南 路2号
(72)发明人 王俊平 周勇 赵璐璐 李栋凯 张宏杰
(74)专利代理机构 陕西电子工业专利中心 61205
其中，exp表示自然常数e，|·|表示绝对值操作；
(4c)计算相似度阈值Tj：
其中，ln表示以自然常数e为底的对数操作； (4d)选取像素点矩阵N(j)中满足空间距离D(i ,j)≤N-1的所有像素点i，并与像素点j 构成超边e1j，同时选取像素点矩阵N(j)中满足相似度S(i ,j)≥Tj的所有像素点i，并与像素 点j构成超边e2j； (5) 构造像素点矩阵N(j)中待处理像素点j对应的自适应结构元素SE(j) ： SE(j)＝e1j∩e2j 其中，∩表示交运算； (6)判断彩色图像f中是否存在未构造自适应结构元素的像素点： 判断xj＝m且yj＝n是否成立，若是，执行步骤(7) ，否则，判断yj＜n是否成立，若是，令yj ＝yj+1 ，并执行步骤(2) ，否则，令xj＝xj+1 ，令yj＝1 ，并执行步骤(2) ； (7)提取彩色图像f的亮特征L： (7a) 通过彩色图 像f中的 每一个像素点的自 适应结构元素 ，对该自 适应结构元素对应 的像素点进行腐蚀运算； (7b) 对腐蚀后的 每一个像素点进行膨胀运算 ，得到图 像G1 ，然后通过G1提取彩色图 像f 的亮特征L： L＝f-G1
其中， 表示取平方根操作；
(7a2)选取彩色图像f中的每一个像素点的自适应结构元素中幅值A(v)最小的像素点v 的RGB像素值作为该自适应结构元素对应的像素点腐蚀后的像素值。
4 .根据权利要求1所述的基于自适应形态学的彩色图像增强方法，其特征在于，步骤 (8a)中所述的对该自适应结构元素对应的像素点进行膨胀运算，实现步骤为：
(8a1) 在RGB颜色空间中 ，提取彩色图 像f中的 每一个像素点的自适应结构元素中每个 像素点t的像素值Rt、Gt、Bt ，并计算每个像素点t的幅值A(t) ：
其中， 表示取平方根操作； (8a2)选取彩色图像f中的每一个像素点的自适应结构元素中幅值A(t)最大的像素点t 的RGB像素值作为该自适应结构元素对应的像素点膨胀后的像素值。
权利要求书2页 说明书5页 附ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3页
CN 109801245 A
CN 109801245 A
权 利 要 求 书
1/2 页
1 .一种基于自适应形态学的彩色图像增强方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)选取彩色图像f的待处理像素点j： 输入行数为m、列数为n的彩色图像f ，并将f中第xj行、第yj列的像素点j作为待处理像素 点，其中，m≥3，n≥3，xj＝1，yj＝1； (2)提取待处理像素点j的像素值： 提取待处理像素点j在RGB颜色空间中的像素值Rj、Gj、Bj； (3)选取待处理像素点j的像素点矩阵N(j) ： 选取以待处理像素点j为中心的N×N个像素点，组成像素点j的像素点矩阵N(j) ，其中N 为大于等于3、小于m和n中数值小的奇数； (4)构造待处理像素点j的超边e1j和e2j： (4a) 计算像素点矩阵 N (j) 中 待处理 像素点 j到其 它每一个像素点i之间的 空间 距离 D (i ,j)； (4b) 在RGB颜色空间中 ，提取像素点矩阵N (j) 中除 待处理像素点j以 外的其它每一个像 素点i的RGB像素值Ri、Gi和Bi，并计算待处理像素点j与其它每一个像素点i的相似度S(i , j) ： S(i ,j)＝exp(-(|Ri-Rj|+|Gi-Gj|+|Bi-Bj|)(|xi-xj|+|yi-yj|))
色图像f中行和列的位置，|·|表示绝对值操作。
3 .根据权利要求1所述的基于自适应形态学的彩色图像增强方法，其特征在于，步骤 (7a)中所述的对该自适应结构元素对应的像素点进行腐蚀运算，实现步骤为：
(7a1) 在RGB颜色空间中 ，提取彩色图 像f中的 每一个像素点的自适应结构元素中每个 像素点v的像素值Rv、Gv、Bv ，并计算每个像素点v的幅值A(v) ：
色图像增强方法，旨在保证增强后的彩色图像具 有完整的纹理细节，并减少增强后的彩色图像的 颜色失真。实现步骤为 ：选取彩色图 像的 待处理 像素点 ；提取待处理像素点的 像素值 ；选取待处 理像素点的像素点矩阵 ；构造待处理像素点的超 边 ；构造待处理像素点对应的自 适应结构元素 ； 判断彩色图像中是否存在未构造自适应结构元 素的 像素点 ；提取彩色图 像亮特征 ；提取彩色图 像暗特征 ；对彩色图 像进行 增强 ，并输出 增强 后 的图 像 ，本发明可 用于图 像分析 ，图 像理解等需 要对图像进行增强预处理的领域。
(51)Int .Cl . G06T 5/30(2006 .01) G06T 5/00(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109801245 A (43)申请公布日 2019.05.24
( 54 )发明 名称 基于自适应形态学的彩色图像增强方法
( 57 )摘要 本发明提出了一种基于自适应形态学的彩
2
CN 109801245 A
权 利 要 求 书
2/2 页
(8)提取彩色图像f的暗特征D： (8a) 通过彩色图 像f中的 每一个像素点的自 适应结构元素 ，对该自 适应结构元素对应 的像素点进行膨胀运算； (8b) 对膨胀后的 每一个像素点进行 腐蚀运算 ，得到图 像G2 ，然后通过G2提取彩色图 像f 的暗特征D： D＝G2-f (9)对彩色图像f进行增强，并输出增强后的图像DST： DST＝f+L-D。 2 .根据权利要求1所述的基于自适应形态学的彩色图像增强方法，其特征在于，步骤 (4a)中所述的空间距离D(i ,j)，计算公式为： D(i ,j)＝|xi-xj|+|yi-yj| 其中，xi、yi分别表示像素点i在彩色图像f中行和列的位置，xj、yj分别表示像素点j在彩
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910043613 .6
(22)申请日 2019 .01 .17
(71)申请人 西安电子科技大学 地址 710071 陕西省西安市雁塔区太白南 路2号
(72)发明人 王俊平 周勇 赵璐璐 李栋凯 张宏杰
(74)专利代理机构 陕西电子工业专利中心 61205
其中，exp表示自然常数e，|·|表示绝对值操作；
(4c)计算相似度阈值Tj：
其中，ln表示以自然常数e为底的对数操作； (4d)选取像素点矩阵N(j)中满足空间距离D(i ,j)≤N-1的所有像素点i，并与像素点j 构成超边e1j，同时选取像素点矩阵N(j)中满足相似度S(i ,j)≥Tj的所有像素点i，并与像素 点j构成超边e2j； (5) 构造像素点矩阵N(j)中待处理像素点j对应的自适应结构元素SE(j) ： SE(j)＝e1j∩e2j 其中，∩表示交运算； (6)判断彩色图像f中是否存在未构造自适应结构元素的像素点： 判断xj＝m且yj＝n是否成立，若是，执行步骤(7) ，否则，判断yj＜n是否成立，若是，令yj ＝yj+1 ，并执行步骤(2) ，否则，令xj＝xj+1 ，令yj＝1 ，并执行步骤(2) ； (7)提取彩色图像f的亮特征L： (7a) 通过彩色图 像f中的 每一个像素点的自 适应结构元素 ，对该自 适应结构元素对应 的像素点进行腐蚀运算； (7b) 对腐蚀后的 每一个像素点进行膨胀运算 ，得到图 像G1 ，然后通过G1提取彩色图 像f 的亮特征L： L＝f-G1
其中， 表示取平方根操作；
(7a2)选取彩色图像f中的每一个像素点的自适应结构元素中幅值A(v)最小的像素点v 的RGB像素值作为该自适应结构元素对应的像素点腐蚀后的像素值。
4 .根据权利要求1所述的基于自适应形态学的彩色图像增强方法，其特征在于，步骤 (8a)中所述的对该自适应结构元素对应的像素点进行膨胀运算，实现步骤为：
(8a1) 在RGB颜色空间中 ，提取彩色图 像f中的 每一个像素点的自适应结构元素中每个 像素点t的像素值Rt、Gt、Bt ，并计算每个像素点t的幅值A(t) ：
其中， 表示取平方根操作； (8a2)选取彩色图像f中的每一个像素点的自适应结构元素中幅值A(t)最大的像素点t 的RGB像素值作为该自适应结构元素对应的像素点膨胀后的像素值。
权利要求书2页 说明书5页 附ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3页
CN 109801245 A
CN 109801245 A
权 利 要 求 书
1/2 页
1 .一种基于自适应形态学的彩色图像增强方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)选取彩色图像f的待处理像素点j： 输入行数为m、列数为n的彩色图像f ，并将f中第xj行、第yj列的像素点j作为待处理像素 点，其中，m≥3，n≥3，xj＝1，yj＝1； (2)提取待处理像素点j的像素值： 提取待处理像素点j在RGB颜色空间中的像素值Rj、Gj、Bj； (3)选取待处理像素点j的像素点矩阵N(j) ： 选取以待处理像素点j为中心的N×N个像素点，组成像素点j的像素点矩阵N(j) ，其中N 为大于等于3、小于m和n中数值小的奇数； (4)构造待处理像素点j的超边e1j和e2j： (4a) 计算像素点矩阵 N (j) 中 待处理 像素点 j到其 它每一个像素点i之间的 空间 距离 D (i ,j)； (4b) 在RGB颜色空间中 ，提取像素点矩阵N (j) 中除 待处理像素点j以 外的其它每一个像 素点i的RGB像素值Ri、Gi和Bi，并计算待处理像素点j与其它每一个像素点i的相似度S(i , j) ： S(i ,j)＝exp(-(|Ri-Rj|+|Gi-Gj|+|Bi-Bj|)(|xi-xj|+|yi-yj|))
色图像f中行和列的位置，|·|表示绝对值操作。
3 .根据权利要求1所述的基于自适应形态学的彩色图像增强方法，其特征在于，步骤 (7a)中所述的对该自适应结构元素对应的像素点进行腐蚀运算，实现步骤为：
(7a1) 在RGB颜色空间中 ，提取彩色图 像f中的 每一个像素点的自适应结构元素中每个 像素点v的像素值Rv、Gv、Bv ，并计算每个像素点v的幅值A(v) ：
色图像增强方法，旨在保证增强后的彩色图像具 有完整的纹理细节，并减少增强后的彩色图像的 颜色失真。实现步骤为 ：选取彩色图 像的 待处理 像素点 ；提取待处理像素点的 像素值 ；选取待处 理像素点的像素点矩阵 ；构造待处理像素点的超 边 ；构造待处理像素点对应的自 适应结构元素 ； 判断彩色图像中是否存在未构造自适应结构元 素的 像素点 ；提取彩色图 像亮特征 ；提取彩色图 像暗特征 ；对彩色图 像进行 增强 ，并输出 增强 后 的图 像 ，本发明可 用于图 像分析 ，图 像理解等需 要对图像进行增强预处理的领域。