顏色恆常知覺的計算理論 Retinex理論

2021-10-20 02:09:38 字數 1723 閱讀 6385

1.簡介

retinex是一種常用的建立在科學實驗和科學分析基礎上的影象增強方法,它是edwin.h.land於2023年提出的。就跟matlab是由matrix和laboratory合成的一樣,retinex也是由兩個單詞合成的乙個詞語,他們分別是retina 和cortex,即:視網膜和皮層

2.建立的基礎

真實世界是無顏色的,我們所感知的顏色是光與物質的相互作用的結果。

每一顏色區域由給定波長的紅、綠、藍三原色構成的。

三原色決定了每個單位區域的顏色。

3.演算法理論發展

單尺度retinex

演算法(single scale retinex, ssr

)多尺度加權平均的

retinex

演算法(multi-scale retinex, msr

)帶彩色恢復的多尺度

retinex

演算法(multi-scale retinex with color restoration, msrcr

)。4.理論內容

物體的顏色是由物體對長波、中波和短波光線的反射能力決定的,而不是由反射光強度的絕對值決定的

物體的色彩不受光照非均性的影響,具有一致性。

即retinex

是以色感一致性(顏色恆常性)為基礎的。

不同於傳統的線性、非線性的只能增強影象某一類特徵的方法,

retinex

可以在動態範圍壓縮、邊緣增強和顏色恆常

三個方面達到平衡,因此可以對各種不同型別的影象進行自適應的增強。

5.通用計算方法

一幅給定的影象

s(x,y)

可以分解為兩個不同的影象:反射影象

r(x,y)

和亮度影象(也有人稱之為入射影象)

l(x,y)

,其原理如下圖所示:

如上圖所示,影象可以看做是由入射影象和反射影象構成,入射光照射在反射物體上,通過反射物體的反射形成反射光進入人眼,就是人類所看到的影象,如圖所示,最後形成的影象可以用公式表示為

s(x,y)=r(x,y)·l(x, y)

其中,l(x, y)

表示入射光影象,它直接決定了影象中畫素所能達到的動態範圍,

r(x,y)

表示物體的反射性質影象,即影象的內在屬性,

s(x,y)

表示人眼所能接收到的反射光影象。

retinex理論的基本思想就是在原始影象中,通過某種方法去除或者降低入射影象的影響,從而盡量的保留物體本質的反射屬性影象。基於retinex的影象增強的目的就是從原始影象s中估計出光照l,從而分解出r,消除光照不均的影響,以改善影象的視覺效果,正如人類視覺系統那樣。

從數學上來講,求解r(x,y)

是乙個奇異問題,只能通過數學方法近似的估計來計算。根據亮度影象估計方法的不同,先後湧現出了很多retinex演算法.

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