图像增强

图像增强模块可对退化的图像特征,如边缘、轮廓、对比度等进行预处理,以改善图像的视觉效果,突出图像的整体或局部特征。处理后的图像中的“有用”信息更突出,有利于后序的图像分析处理。

本节内容包含:

 

模块原理

该模块的图像增强算法包括锐化、对比度调节、Gamma调节和亮度校正。

锐化

计算出图像中每一点与周围领域均值的差异。然后对这种差异使用锐化强度进行放大。最后将这种放大的差异添加至原图上,得到锐化之后的图像。

此处提及的“周围领域”大小,可通过下文参数配置中的锐化核调整。

对比度

假定图像中的所有像素点的灰度值都在某个均值的附近波动。将波动的幅度变大,图像特征的明暗差异也就更大。明暗差异增大后,更容易区分图像中的信息。

此处提及的“波动”的幅度,可通过下文参数配置中的对比度系数调整。

Gamma

将图像的像素值归一化到单位1,并使用伽马曲线对图像进行映射。再反归一化到原始的像素范围。

此处提及的“伽马曲线”的曲度,可通过下文参数配置中提及的Gamma定义。该参数取不同值时的曲线见下图。

图 1 Gamma不同取值对应的伽马曲线
亮度校正

通过线性变换对图像中的每一点的灰度值进行计算。具体计算公式为:

图 2 亮度校正计算公式

该公式中:

  • src[i]表示输入图像的当前灰度值

  • dst[i]表示输出图像的当前灰度值,其值被界定在[0,255]范围内

  • gain表示亮度校正增益

  • offset表示亮度校正补偿

使用方法

以下对该模块的使用方法分为前后序模块、主要配置步骤和应用示例这三个方面进行介绍。

前后序模块

在流程中的,图像增强模块对前后序模块无特定要求。

应用示例

以下示例通过图像增强模块增强原图像对比度,使圆环外的细线圆更清晰。之后将处理后的图片传给圆查找,即可稳定检测细线圆。

图 3 检测外圈细线圆
图 4 效果展示

参数配置

该模块的运行参数为图像增强类型。不同增强类型的效果对比请参考下图。

图 5 图像增强效果对比
锐化

图像锐化可突出图像上目标物体的边缘轮廓或某些线性目标要素的特征。

锐化强度

锐化系数,100表示系数为1,0表示不进行锐化处理。该值越大,锐化效果越明显。

锐化核大小

对应上文模块原理中提及的目标像素点周围领域的大小。取值范围1~51。

对比度

图像对比度即图像颜色和亮度差异。对比度越大,图像中目标对象与周围差异性越大。

对比度系数

控制对比度的调节系数,100表示不进行调节;大于100对比度增加,小于100对比度降低 。

Gamma

对图像进行非线性色调编辑。检出图像信号中的深色部分和浅色部分,并使两者比例增大,从而提高图像对比度效果。

Gamma

Gamma值在 0~1 之间,图像暗处亮度提升。Gamma值在1~4之间,图像暗处亮度下降 。

亮度校正

如果图像曝光时间过长/不足导致图片过亮或过暗,可进行亮度矫正。

增益
提高图像画面整体像素亮度。默认值为0,取值范围0~100。
亮度校正补偿

提高或降低画面整体像素亮度。默认值为0,取值范围-255~255。

模块结果

该模块输出结果中各项参数详情,请参见图像增强模块的输出结果