基于影像動(dòng)態(tài)分塊與HIS結(jié)合的勻光算法

譚攀，吳紹斐，蘇曉軍，靳彩嬌

（1.61287部隊(duì)，成都 610036；2.75711部隊(duì)，廣州 510515；3.66444部隊(duì)，北京 100042；4.61175部隊(duì)，武漢 430074）

1 改進(jìn)勻光算法基本思想

基于HIS模型的勻光算法在處理高動(dòng)態(tài)范圍影像時(shí)會(huì)出現(xiàn)結(jié)果失真現(xiàn)象。本文將動(dòng)態(tài)分塊技術(shù)引入勻光處理過(guò)程中，目的是通過(guò)對(duì)原始影像進(jìn)行分塊，對(duì)高光子塊、正常子塊、過(guò)暗子塊分別采用HIS變換調(diào)整亮度，獲得勻光后的子塊影像，然后利用線(xiàn)性拉伸算法對(duì)不同子塊色調(diào)進(jìn)行調(diào)整，完成最終的處理，算法的流程圖如下：

圖1 基于動(dòng)態(tài)分塊的HIS勻光處理算法流程

2 實(shí)驗(yàn)與分析

2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

實(shí)驗(yàn)精心挑選1024×1024像素大小的影像 （如圖2（a）所示），影像具有明顯高動(dòng)態(tài)范圍特征，中間部分過(guò)亮，采用本文算法對(duì)其進(jìn)行勻光處理，驗(yàn)證處理的效果，通過(guò)主觀、客觀評(píng)價(jià)分析勻光算法處理質(zhì)量。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

對(duì)圖2中影像（a）進(jìn)行輻射勻光處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2（b）：

圖2 原始影像和勻光后影像

通過(guò)目視觀察可以看出，勻光算法對(duì)高動(dòng)態(tài)影像具有一定的勻光效果，原始影像中間過(guò)亮區(qū)域得到明顯改善，而且對(duì)影像四周過(guò)暗部分也進(jìn)行了適當(dāng)改善，處理后的影像細(xì)節(jié)更加突出，不存在失真現(xiàn)象，達(dá)到了勻光的目的。

分別統(tǒng)計(jì)處理前后影像的均值、熵、標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)其進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 處理前后影像客觀評(píng)價(jià)表

由表可以看出，使用本文算法進(jìn)行勻光處理后，影像的均值降低，亮度變暗。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)差的比較可以看出，算法達(dá)到了勻光的目的，使得影像反差明顯減小，此外，算法處理后的信息熵有所降低，說(shuō)明算法豐富了影像的細(xì)節(jié)信息。

3 結(jié)論

針對(duì)基于HIS變換的勻光算法處理后會(huì)出現(xiàn)影像失真的問(wèn)題，本文提出利用影像動(dòng)態(tài)分塊思想和HIS變換相結(jié)合的勻光處理方法。針對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍遙感影像各個(gè)區(qū)域色調(diào)不一致的特點(diǎn)，將影像進(jìn)行動(dòng)態(tài)分塊，分為高光子塊、正常子塊和過(guò)暗子塊，然后利用HIS變換對(duì)這些子塊進(jìn)行勻光處理，最后對(duì)處理后的子塊進(jìn)行線(xiàn)性拉伸，保證整幅影像的色調(diào)一致。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出算法從主觀和客觀評(píng)價(jià)上都獲得了較好的效果。