第 43卷 第 1期 激 光 与 红 外 Vol.43,No.1
2013年 1月 LASER & INFRARED January,2013
文章编号:10015078(2013)01008505
·图像与信号处理·
限制对比度的多层 POSHE自适应图像增强算法
杨 光
1
,吴钟建
1
,罗镇宝
1
,王浩宇
2
,张 龙
1
(1.西南技术物理研究所,四川 成都 610041;2.西南自动化研究所,四川 绵阳 621000)
摘 要:部分子块重叠直方图均衡算法(POSHE)是一种常用的图像增强方法,由于该算法存
在过增强和块效应问题,不利于目标的识别和跟踪。为解决该问题,提出限制对比度的多层
POSHE图像增强方法(CLMPOSHE),通过对每层子块对比度自适应限制来消除过增强现象,
然后采用多层 POSHE增强处理,最后将每层改进的 POSHE处理结果自适应加权融合。大量
实验仿真表明,该方法能有效增强雾天图像。
关键词:图像增强;CLMPOSHE;对比度限制;图像融合;自适应
中图分类号:TP391.41 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.10015078.2013.01.018
Adaptiveimageenhancementalgorithm basedoncontrast
limitedmultilayeredPOSHE
YANGGuang
1
,WUZhongjian
1
,LUOZhenbao
1
,WANGHaoyu
2
,ZHANGLong
1
(1.SouthwestInstituteofTechnicalPhysics,Chengdu610041,China;
2.SouthwestInstituteofAutomation,Mianyang621000,China)
Abstract:PartiallysubblockoverlappedHEisanusualimageenhancementmethod,itisdifficultfortargetrecogni
tionandtrackingbecauseofoverenhancementandblockeffectwithinPOSHE.Inordertosolvetheproblem,acon
trastlimitedmultilayeredPOSHE(CLMPOSHE)methodisproposed,contrastofeachlayersubblocksisadaptively
limitedtoeliminateoverenhancement,thenmultilayeredPOSHEprocessingisexecuted,finallyeachlayerPOSHEal
gorithmisfusedwithadaptiveweights.Simulationexperimentresultsshowthattheproposedalgorithmiseffectivein
enhancingfoggyimages.
Keywords:imageenhancement;CLMPOSHE;limitedcontrast;imagefusion;adaptive
1 引 言
图像增强的首要目标是处理图像,使其比原始
图像更适合于特定应用,比如目标识别、跟踪等
[1]
。
基于直方图均衡(HE)的图像增强方法以其简单快
速的特点倍受青睐,全局直方图均衡(
GHE)根据图
像直方图计算灰度变换函数,对整幅图像像素作单
一映射,没有考虑图像局部信息,造成部分高频信息
丢失
[2]
。
基于局部直方图均衡(LHE)算法根据图像局
部特性计算灰度变换函数,克服 GHE难以适应局部
灰度分布的缺陷,对比度增强效果较好,它的最初原
型是 Tom等人于 1982年提出的自适应直方图均衡
算法
[3]
(AHE),过高的时间复杂度限制 AHE算法
的应用范围;Kim等人于 2001年提出的子块部分重
叠直方图均衡
[4]
(POSHE)算法,具有良好对比度增
强效果,较 AHE算法计算量明显减少,但是该算法
存在明显块效应和局部过增强问题;翟艺书等人于
2007年提出了一种改进的雾天图像清晰化方法
[5]
,
利用移动模板对各局部区域作 POSHE处理,一定程
作者简介:杨 光(1989-),男,硕士研究生,主要研究方向为
图像增强及其 FPGA实现。Email:yg19890106@hotmail.com
收稿日期:20120605;修订日期:20120616