图像处理方法和装置与流程

本发明涉及图像处理，更具体地涉及一种图像处理方法和装置。

背景技术：

1、在现实生活中，由于光照的非均匀性导致生成的ldr(低动态范围)图像，其图像整体或局部区域会出现过亮或过暗的场景，不利于人眼视觉观察或机器视觉处理。非均匀光照图像增强技术就是要将原来非均匀光照条件下的图像恢复成正常光照条件下的图像，恢复图像过暗或过亮区域的细节信息，扩大图像中不同物体的特征差异，进而提高这些特征的可辨识度，改善图像质量，方便人眼观察或计算机分析与处理，是进行图像预处理的常见手段。

2、目前，常用且具有代表性的非均匀光照图像增强方法大致可分为基于retinex理论的方法、基于多帧曝光图像融合的方法和基于深度学习的方法。基于retinex理论的方法将输入图像分解为两幅子图，即带有图像细节信息的反射分量和决定图像动态范围的光照分量。如npe(naturalness preserved enhancement)方法使用滤波器将图像分解为反射分量和光照分量，并使用对数变换进行亮度分量的增强，但增强后的图像常常会存在伪影的问题；在基于图像融合的方法中，一般需要多帧同一场景的不同曝光度的图像，通过参数优化虚拟生成最优曝光比下的图像，并与原图像进行加权融合。但现实中由于硬件条件的限制，为了满足实时性与场景的连续性，无法同时获取同一场景的多帧不同曝光图像。而基于深度学习的方法的性能在一定程度上取决于数据集大小，数据集越大则训练所得神经网络模型泛化能力越强。随着数据集的增长，神经网络模型不仅需要训练更多参数，而且训练数据量也会增加，因此需要高性能计算机用于训练，而采用较小的数据集进行训练则容易出现模型过拟合现象。可见，现有方法不但存在以上缺陷且以上方法都无法满足工业需求。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供了一种图像处理方法和装置。

2、根据本发明的第一个方面，提供了一种图像处理方法，包括：获取待处理图像，所述待处理图像包括单帧的低动态范围图像格式的图像；根据所述待处理图像，确定与所待处理图像对应的多曝光图像序列；根据所述多曝光图像序列和所述待处理图像，确定目标权重；以及针对所述多曝光图像序列，根据所述目标权重进行加权融合处理，得到融合增强后的目标图像。

3、根据本发明的实施例，所述根据所述多曝光图像序列和所述待处理图像，确定目标权重，包括：根据所述多曝光图像序列，确定基于像素灰度值强度的第一权重；根据所述待处理图像，确定基于全局梯度的第二权重；以及根据所述第一权重和所述第二权重，确定所述目标权重。

4、根据本发明的实施例，所述根据所述待处理图像，确定与所待处理图像对应的多曝光图像序列，包括：将所述待处理图像转换为hsv模式图像；多次对所述hsv模式图像的亮度通道进行曲线拉伸处理，得到多张增强图像；以及根据所述多张增强图像，得到所述多曝光图像序列。

5、根据本发明的实施例，所述将所述待处理图像转换为hsv模式图像，包括：获取所述待处理图像的三通道图像值；针对所述三通道图像值，进行归一化灰度值处理，得到与所述三通道图像值对应的归一化值；基于所述归一化值，确定三通道的最大值和最小值；确定与所述最大值和最小值对应的差值；以及根据所述差值，将所述待处理图像转换为hsv模式图像。

6、根据本发明的实施例，所述多次对所述hsv模式图像的亮度通道进行曲线拉伸处理，得到多张增强图像，包括：对所述亮度通道进行均值滤波处理，得到滤波图像；根据所述滤波图像，得到增益图像；以及根据所述增益图像，得到所述多张增强图像中的一张增强图像。

7、根据本发明的实施例，所述根据所述多曝光图像序列，确定基于像素灰度值强度的第一权重，包括：确定与所述多曝光图像序列对应的三通道均值；以及根据所述三通道均值，得到所述第一权重。

8、本发明的第二方面提供了一种图像处理装置，包括：获取模块，用于获取待处理图像，所述待处理图像包括单帧的低动态范围图像格式的图像；第一确定模块，用于根据所述待处理图像，确定与所待处理图像对应的多曝光图像序列；第二确定模块，用于根据所述多曝光图像序列和所述待处理图像，确定目标权重；以及融合处理模块，用于针对所述多曝光图像序列，根据所述目标权重进行加权融合处理，得到融合增强后的目标图像。

9、本发明的第三方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述公开的方法。

10、本发明的第四方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行上述公开的方法。

技术特征：

1.一种图像处理方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述多曝光图像序列和所述待处理图像，确定目标权重，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述待处理图像，确定与所待处理图像对应的多曝光图像序列，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述将所述待处理图像转换为hsv模式图像，包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述多次对所述hsv模式图像的亮度通道进行曲线拉伸处理，得到多张增强图像，包括：

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述根据所述多曝光图像序列，确定基于像素灰度值强度的第一权重，包括：

7.一种图像处理装置，包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述第二确定模块，包括：

9.一种电子设备，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行根据权利要求1～6中任一项所述的方法。

技术总结
本发明提供了一种图像处理方法和装置。该图像处理方法包括：获取待处理图像，待处理图像包括单帧的低动态范围图像格式的图像；根据待处理图像，确定与所待处理图像对应的多曝光图像序列；根据多曝光图像序列和待处理图像，确定目标权重；以及针对多曝光图像序列，根据目标权重进行加权融合处理，得到融合增强后的目标图像。

技术研发人员：陈仕长,袁艳阳
受保护的技术使用者：赛诺微医疗科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15