低光照图像特征检测方法*
2021-10-15曾良才伍世虔王瑞平
潘 瑞,曾良才,伍世虔,王瑞平
(1.武汉科技大学 机械自动化学院,湖北 武汉 430080;2.武汉科技大学 信息科学与工程学院,湖北 武汉 430080)
0 引 言
特征的检测与提取是众多计算机视觉应用的基础,例如三维重建[1]、物体检测及追踪[2]等。图像质量对特征点检测效果的好坏有着直接影响,在实际应用中,由于各种原因,并非所有采集的图像都满足光照均匀一致的要求。为了更精确地捕捉图像的细节信息,有必要针对不同的应用场合,根据图像实际情况进行一系列的预处理。
鉴于图像特征点检测和匹配的频繁使用,众多国内外学者提出了大量Hand-craft特征点检测算法。在公开数据集上,尺度不变特征变换(scale invariant feature transform,SIFT),SURF(speeded up robust features),FAST(feature for accelerated segment test),Harris,ORB[3]等具有较好的几何不变性。此外,随着深度学习的发展,众多基于深度学习的特征检测方法也涌现出来,但针对低光照下的图像特征点检测具有特征点数量少、重复率低、匹配点对少等缺陷。因此,需要针对以上问题,对图像进行预处理,改善图像的质量,更好地保留图像边缘和细节信息[4],提升现有特征点检测算法的检测效果。
目前,众多基于空域的光照不均匀图像处理算法有着不错的效果,如常用的直方图均衡化方法、伽马矫正算法、Retinex算法等。直方图均衡化模型的算法简单、运算速度快,对整体亮度偏暗的图像具有很好的增强效果。但是,对于低光照图像而言,直方图均衡化算法可能会导致过增强现象[5,6],产生视觉伪影[7]。伽马校正增强了图像对比度,但对于光照不均匀图像,其受到过饱和或者欠饱和问题的困扰[8]。……
