夜间图像增强算法研究及 Matlab 实现
第 1 章 绪论
1.1 本文研究意义与背景
夜间图像通常存在着主体或局部的亮度不足问题、在颜色的饱和度与对比度方面也
显著偏低,这就导致了许多可以展现夜间图像关键特征细节信息的东西没法得到充分展
现。致使所获取到的夜间图像的质量严重下降的原因多种多样,例如采集装备的配置、
复杂的环境照明、天气原因等因素的影响。我们通常把一幅清晰的图像作为获取真实场
景的主要条件[1]。针对质量下降的夜间图像,可以基于人类角度的计算机处理系统做进
一步分析和仿真;亦可以直接采取图像增强算法,对其亮度、对比度及细节、色彩隐藏
信息进行增强以满足人类视觉系统要求[2]。
夜 间 图 像 在 许 多 领 域 得 到 了 相 当 广 泛 的 运 用 。例 如 ,通 过 对 夜 间 红 外 图
像 的 识 别 增 强 来 获 取 敌 方 目 标 ,这 是 在 军 事 领 域 的 应 用 ;对 夜 间 图 像 进 行 增
强 ,加强 对 汽 车 号 牌 、驾驶 员 体 态 等 重 要 信 息 进 行 识 别 ,这是 在 公 共 交 通 领
域 的 应 用 ;为了 减 少 颜 色 失 真 、光线 不 均 等 造 成 的 图 像 退 化 现 象 ,可以 对 图
像 进 行 彩 色 增 强 , 这 是 在 安 防 及 摄 影 摄 像 领 域 的 应 用 。
如 今 ,虽 然 有 几 十 种 不 同 的 增 强 处 理 方 法 ,但 这 些 算 法 都 是 有 其 专 门 性
以 及 针 对 性 ,无 法 做 到 适 应 各 种 场 合 。本 文 将 针 对 传 统 夜 间 图 像 增 强 算 法 中
普 遍 的 存 在 的 局 部 光 晕 伪 影 问 题 ,展 开 进 一 步 研 究 ,以 期 在 保 持 夜 间 图 像 清
晰 自 然 的 基 础 上 , 将 其 解 决 。
1.2 本文研究工作及重点
夜间图像增强算法作为图像增强研究的一个重要分支。吸引着众多图像处理、目标
检测方面的学者进行广泛而深入的研究。每年,都有很多研究成果问世,但整个领域依
旧还有很大的发展空间。
夜间图像的提取有很多不可抗拒的因素存在。例如夜晚图像对比度低、周围的光照
散射影响等。将针对一些应用较多的传统的夜间图像增强算法,如直方图均衡化增强算
法、基于 Retinex 理论等理论进行研究以及仿真。针对于传统增强方法自身的普遍存在
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