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萌新的計算機視覺入門1--Retinex算法

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  算法的基本原理是認為人眼觀看的圖像S是由兩部分組成,即入射光圖像L與反射圖像R相乘得到,因為R與圖像輪廓信息相關,所以問題變為從S中提取R。其中的關鍵便是根據L的特征對L進行合適的建模。

  最基礎的算法認為光原本照度是均勻的,所以在S圖像上進行高斯濾波,從而留下物體反射的信息R,而且認為物體的顏色也是由物體反射能力決定的,處理照度信息不會對顏色信息產生損失。

  在這些理論的假設下,感覺這個算法最適合處理的是光照不足下物體的還原,但是要想處理效果好,最好不要有額外的光源,如路燈,建築物燈,因為這會破壞L的低頻特性。

  算法采取的多通道MSRCR算法,三通道標準差為經典的30,150,300,對顏色有一定修復。

  例子:

  處理理較好的幾幅圖像。

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  這幾幅的共同特點是,觀察的物體都在遠方,霧對物體的模糊程度較均勻,假如是物體有近有遠,霧僅僅對遠處的物體模糊,效果就會變差。抑或有燈光破環原本照度的均勻性效果也會變差(照度存在高頻信息)。

  較差的效果:

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  我們可以發現在左下光照區域的建築細節都丟失了,因為算法顏色恢復使用的是對數域線性的恢復128*顏色比重+127,由對數函數的特性,高亮度的區域被壓縮了。再就是像路燈附近,亮度變化較大的部分被平滑化了,這還是對亮度L估計方式不當造成的(此情況不應認為照度是緩慢變化的)。

  算法也可以解決的光照不足的情況,例如夜晚,清晨,傍晚的圖片,解決因為光照不足導致人眼對圖像不敏感的問題。

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          McCann算法

   此算法意在對不均勻照度產生一種更好的估計,其對照度信息的提取不再是高斯卷積的加權方式,而是選取在一條螺旋線上的亮度進行加權,相比與高斯加權這樣可以獲取更大範圍內的照度信息,並且根據圖像大小進行規定數目的叠代。

  算法細節不再贅述,我們看看其與MSRCR處理性能的區別。

  技術分享圖片                    (MSRCR)

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(McCann)

  還是可以看出明顯的性能優勢的,但是相應的計算量也大大上升(因為有叠代的過程)。

  

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