基于照度調整的礦井非均勻照度視頻圖像增強算法

智 寧，毛善君，李 梅

(北京大學 地球與空間科學學院,北京 100871)

基于照度調整的礦井非均勻照度視頻圖像增強算法

智 寧，毛善君，李 梅

(北京大學 地球與空間科學學院,北京 100871)

由于煤礦井下空間環境受粉塵等因素的影響，視頻監控系統獲取的作業環境圖像存在照度低、照度不均勻等問題，而且現有的算法在處理煤礦非均勻照度圖像時會出現顏色失真或者過增強現象，這不利于對圖像的判讀和應用。結合煤礦的實際數據，提出了一種新的圖像增強算法，克服了現有算法存在的問題：分析井下視頻圖像特點，采用具有邊緣保持特性的多尺度引導濾波獲取照度分量;基于Retinex理論，將圖像分解為照度分量與反射分量;針對照度不均勻的特性，提出一種新的“S型”曲線函數對其進行調整;分析圖像的特性，引入受限對比度自適應直方圖對其對比度進行增強;提出新的圖像增強模型，利用細節增強系數和照度增強系數實現對圖像的綜合增強。與其他4種算法的對比試驗表明，本文算法在主觀評價和客觀評價方面都優于上述算法。實驗證明，本算法具有有效提升圖像整體亮度和對比度，同時避免光源附近亮區域的過增強現象的特點，能夠滿足礦山實際應用需求。

非均勻照度;多尺度引導濾波;亮度調整;細節增強參數;照度增強系數

煤礦視頻監控是煤礦安全生產監控系統的重要組成部分，為保障煤礦企業的生產提供了強有力的支持與保障。……