摘要:長春理工大學光電工程學院牛群團隊在《紅外技術》發表論文《 細節保留與亮度融合的微光圖像增強算法 》,針對微光環境下CMOS相機拍攝圖像對比度低、噪聲大、細節模糊的問題,提出一種
長春理工大學光電工程學院牛群團隊在《紅外技術》發表論文《細節保留與亮度融合的微光圖像增強算法》,針對微光環境下CMOS相機拍攝圖像對比度低、噪聲大、細節模糊的問題,提出一種兼顧亮度提升與細節保留的增強方法,通過自適應濾波、分層處理與圖像融合技術,顯著改善了微光圖像質量,相關指標表現優于現有主流算法。
微光圖像增強技術廣泛應用于醫療內窺鏡、安防監控、智能交通等領域,但傳統算法往往只注重亮度提升,容易導致細節丟失或圖像失真。牛群團隊研發的新算法創新性地采用“噪聲抑制-分層處理-融合增強”的技術路徑:首先通過自適應濾波器分兩步處理RGB三通道,有效抑制條紋噪聲和隨機噪聲,解決了微光圖像噪點密集的問題;隨后將濾波后的圖像分解為細節層和基本層,細節層通過粗照度與光照分量提取紋理信息,基本層則利用Alpha算法融合原圖與兩次伽馬校正結果,實現亮度精準提升;最后將兩層亮度通道融合,形成兼具清晰度與細節完整性的增強圖像。

實驗結果顯示,該算法處理后的圖像平均梯度提升最高達46.67%,信息熵提升最高達43.62%,在結構相似性(SSIM)指標上全面超越CLAHE、MSRCR等5種主流算法,最高達0.965,表明圖像失真極小。在無參考圖測試中,其BRISQUE值最低僅為5.8177,圖像視覺質量優異;運行效率方面,無需迭代計算,處理1920×1080分辨率圖像僅需1.873秒,兼顧精度與速度。
該算法的提出有效解決了微光圖像增強中“亮度與細節難以兼顧”的行業痛點,為低光照場景下的圖像采集與處理提供了新方案,有望在安防監控、醫療影像等領域實現落地應用,提升相關設備在復雜光照條件下的工作性能。
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