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河北农业大学

数字图像处理课程设计

图像颜色校正

院 系： 信息科学与技术学院 专业班级： 电子0901班 姓 名： 李文娟 学 号： 2009234020119

2011年12月9日

1.设计目标

颜色是图像的一种重要特征，对于图像分割、目标检测与识别、图像检索等领域的研究具有重要意义。物体在不同光源下呈现的颜色是不同的。不同的光照环境，将会导致采集的图像的颜色之间存在一定程度的偏差，这种偏差将会影响后续图像分析的准确度。故寻求颜色校正算法来消除或减弱光照环境等对颜色显现的影响。灰度世界算法是以灰度世界假设为基础，假设认为对于一幅有着大量色彩变化的图像R、G、B三个分量的平均值趋于同一个灰度值。改良算法基于图象熵约束的灰度世界算法，利用图像的熵来约束增益系数，从而防止过校正现象。在改良的基础上可以利用灰度阶分层的方法对图像中像素值偏小的进行处理，从而增强图像的亮度。 2.设计原理

2.1灰度世界法

灰度世界算法是以灰度世界假设为基础，假设认为对于一幅有着大量色彩变化的图像R、G、B三个分量的平均值趋于同一个灰度值。 （1）首先利用公式

，，

计算出R、G、B三个通道的平均值R、（N为图像的像素总数，Ri、Gi、Bi分别为G、B，校正前第i个像素的红绿蓝三个分量）

令图像的平均灰度值 Grey?1(R?G?B) 3（2）求R、G、B三个通道的增益系数，用如下公式：

，，

'

''则对于图像中的每一个像素点C，其校正后的三个通道为R,G,B ：

R'?Ri*kr ，G'?Gi*kg，B'?Bi*kb

（3）将图像各个像素的R,G,B三个分量调整到可以显示的范围[0,255]之内，首先要求出图像中所有R,G,B的最大值MAXval,令factor= MAXval/255，如果factor>1则对于图像中每个像素重新调整。其R,G,B得到新的R,G,B，用如下公式计算：

'''''''''''''''R'G'B''''' R?，G?，B?

factorfactorfactor''2.2基于图像熵的灰度世界法

原理：利用图像熵来约束增益系数，从而防止过校正现象。 步骤：在完成灰度世界步骤2中kr、kg、kb之后进行。 （1）首先对图像三个颜色通道分别计算一维离散相对熵Hr：

1

kHR???p(k)*logii?02552p(ki)8

RGB （其中k=R、G、B，即求HR，8代表灰阶，2?256） ,HR,HR8 （2）求R、G、B三个通道的“约束”增益系数：

Rkrrc?(kr?1)HR?1

rcGkg?(kg?1)HR?1 rcBkb?(kb?1)HR?1

rc（3）求出增益系数krrc,kg,kbrc之后继续灰度世界算法步骤（2）即可。

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