基于S曲線的多尺度Retinex算法的井下圖像增強(qiáng)研究.pdf

1、由于煤礦井下的環(huán)境特殊，生產(chǎn)中需要對(duì)井下情況進(jìn)行監(jiān)控，但是井下圖像的惡劣環(huán)境導(dǎo)致井下圖像存在質(zhì)量差、可讀性低、昏暗、分辨率低、模糊等問題。造成這類問題的主要的原因有:井下無自然光，全靠燈光照明，光線昏暗，光強(qiáng)度較低，且光線不均勻;礦井作業(yè)導(dǎo)致環(huán)境中粉塵多，致使清晰度不高，視野模糊。為了解決上述問題，提高煤礦井下工人生產(chǎn)作業(yè)的安全性和生產(chǎn)工作的效率，需要對(duì)井下的圖像進(jìn)行一定的增強(qiáng)處理。
　　近年來，隨著研究的不斷深入，Retinex

2、圖像增強(qiáng)算法的優(yōu)越性日益凸顯，特別是針對(duì)如井下圖像這類對(duì)比度較大的圖像，這類圖像的灰度空間分不出現(xiàn)兩極分化的現(xiàn)象，Retinex算法專門針對(duì)該種圖像有非常優(yōu)質(zhì)的增強(qiáng)效果。應(yīng)用最廣泛的是多尺度的Retinex增強(qiáng)算法(MSR)，該算法能有效地對(duì)井下圖像進(jìn)行增強(qiáng)，使之亮度、清晰度、都得到提高，但同時(shí)也存在過增強(qiáng)、光暈等不足。為此，本文提出了一種改進(jìn)的算法，應(yīng)用S曲線的多尺度Retinex井下圖像增強(qiáng)算法，這里使用的S型函數(shù)是對(duì)sig函數(shù)的變

3、形，函數(shù)圖像具有S形狀，為不對(duì)稱函數(shù)，靈活性較好，可對(duì)不同對(duì)比度的圖像進(jìn)行不同程度地增強(qiáng)。最后為了驗(yàn)證算法的有效性，以及相對(duì)于其他算法的優(yōu)越性，利用Matlab R2099a對(duì)幾幅低質(zhì)圖像分別用傳統(tǒng)方法和本文算法對(duì)其進(jìn)行了仿真處理，得出幾組處理后的對(duì)比圖像，并且對(duì)原圖和處理的結(jié)果圖像進(jìn)行量化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:應(yīng)用S曲線的多尺度Retinex井下圖像增強(qiáng)算法處理后的圖像不論是在亮度、對(duì)比度、清晰度，還是細(xì)節(jié)信息的保留上其處理效果都明顯優(yōu)于傳