かすみ低減アルゴリズムを使用した低光量イメージの強調

低光量の下で撮影した RGB イメージをインポートします。

A = imread('lowlight_11.jpg');
imshow(A);

イメージを反転します。元のイメージの低光量領域がどのようにかすむのかを確認してください。

AInv = imcomplement(A);
imshow(AInv);

関数 imreducehaze を使用してかすみを低減します。

BInv = imreducehaze(AInv);
imshow(BInv);

結果を反転して、強調したイメージを取得します。

B = imcomplement(BInv);

元のイメージと強調されたイメージを並べて表示します。

montage({A,B});

imreducehaze オプション パラメーターを使用した結果の改良

さらに良い結果を得るためには、反転したイメージで再び imreducehaze を呼び出します。このとき一部のオプション パラメーターを指定します。

BInv = imreducehaze(AInv, 'Method','approx','ContrastEnhancement','boost');
BImp = imcomplement(BInv);
figure, montage({A, BImp});

低光量イメージを改良するための別の例

低光量の下で撮影した RGB イメージをインポートします。

A = imread('lowlight_21.jpg');

イメージを反転します。

AInv = imcomplement(A);

かすみ低減アルゴリズムを適用します。

BInv = imreducehaze(AInv,'ContrastEnhancement','none');

結果を反転します。

B = imcomplement(BInv);

元のイメージと強調されたイメージを並べて表示します。

montage({A,B});

異なる色空間を使用した色の歪みの低減

入力イメージを RGB 色空間から L*a*b* 色空間に変換します。

Lab = rgb2lab(A);

L*a*b* イメージを反転します。

LInv = imcomplement(Lab(:,:,1) ./ 100);

関数 imreducehaze を使用して反転イメージのかすみを低減します。

LEnh = imcomplement(imreducehaze(LInv,'ContrastEnhancement','none'));

彩度を増やします。

LabEnh(:,:,1)   = LEnh .* 100;
LabEnh(:,:,2:3) = Lab(:,:,2:3) * 2; % Increase saturation

イメージを RGB イメージに変換し直して、元のイメージと強調されたイメージを並べて表示します。

AEnh = lab2rgb(LabEnh);
montage({A,AEnh});

ノイズ除去の使用による結果の改善

低光量イメージはノイズ レベルが高い可能性があります。低光量イメージを強調すると、このノイズ レベルも高くなります。ノイズ除去を、後処理ステップで利用することができます。

関数 imguidedfilter を使用して、強調イメージからノイズを除去します。

B = imguidedfilter(BImp);
montage({BImp,B});

照度マップの推定

低光量の下で撮影した RGB イメージをインポートします。

A = imread('lowlight_21.jpg');

イメージを反転します。

AInv = imcomplement(A);

イメージにかすみ低減アルゴリズムを適用します。

[BInv,TInv] = imreducehaze(AInv,'Method','approxdcp','ContrastEnhancement', 'none');

強調イメージを反転します。

T = imcomplement(TInv);

推定された照度マップの横に元のイメージをフォールス カラーで表示します。

tiledlayout(1,2)
nexttile
imshow(A)
title('Lowlight Image')
nexttile
imshow(T)
title('Illumination Map')
colormap(hot)

制限

この手法では細部の特徴が失われる、つまり低光量条件で暗いチャネルの適応が十分ではないため過度に強調されることがあります。

参考文献

Dong, Xuan, et al. "Fast efficient algorithm for enhancement of low lighting video." Multimedia and Expo (ICME), 2011 IEEE International Conference on.IEEE, 2011.