基于辉光模型与SRLLIE算法的煤矿井下非均匀光照图像增强
赵猛1
张帅1
赵敬民1
魏玉忠1
李正2
张俊明3
1.山东科技大学电气与自动化工程学院,山东 青岛 2665902.内蒙古上海庙矿业有限公司,内蒙古 鄂尔多斯 0162993.河海大学人工智能与自动化学院,江苏 常州 213200;青岛地球软件技术有限公司,山东 青岛 266555
摘要：在煤矿井下环境中,受到大量悬浮煤尘和人工光源等因素的影响,常出现监控视频图像低亮度或照度不均等现象,导致视频图像降质严重.现有的井下图像增强方法效果不理想,出现近光点过曝,远光点失真等问题.为此,提出了一种基于辉光模型与SRLLIE算法的煤矿井下非均匀光照图像增强方法.主要包含 3个部分:利用辉光模型对图像进行降曝处理;结合SRLLIE算法生成照度图和反射图;优化照度图后基于Retinex模型求取增强图像.首先,通过光源(辉光)模型去除图像辉光影响,避免过曝光现象,获得去辉光后的低照度图像;在此基础上,改进低照度增强SRL-LIE算法的目标函数,运用交替方向乘子法进行迭代求解,获得抑制过曝并保留结构细节的照度图和反射图,同时去除低照度噪声;然后,利用S型伽马校正函数优化照度图,再次抑制过曝区域,并提高低照度区域的亮度;最后,根据Retinex理论将优化后的照度图与去除噪声后的反射图进行点乘,得到最终的增强图像.为验证提出算法的有效性,选取相关算法进行对比分析.试验结果表明,提出算法在整体效果上优于其他算法,显著提升图像的对比度,有效解决煤矿井下图像存在的非均匀照度问题,改善煤矿井下监控图像的清晰度,为煤矿安全生产及智慧矿山的建设提供有利的决策支持.
关键词：辉光模型非均匀光照伽马校正函数低照度增强Retinex模型
分类号：TD76(矿山安全与劳动保护)TP391.41(计算技术、计算机技术)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFC2806603)教育部春晖计划(HZKY20220489)山东省研究生教育质量提升计划建设资助项目(SDYKC2022045)
论文发表日期：2025-10-31
在线出版日期：2025-11-18（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 251-258 )
英文信息