CN110782400A - 一种自适应的光照均匀实现方法和装置 - Google Patents

一种自适应的光照均匀实现方法和装置 Download PDF

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CN110782400A CN201910866559.5A CN201910866559A CN110782400A CN 110782400 A CN110782400 A CN 110782400A CN 201910866559 A CN201910866559 A CN 201910866559A CN 110782400 A CN110782400 A CN 110782400A
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Abstract

本发明公开了一种自适应的光照均匀实现方法和装置，涉及图像处理技术领域，解决了目前对存在局部多点的光照不均匀的图像处理，不能自适应的改变阈值准确滤除光斑的问题，其技术方案要点是：将原图像载入图像接收器，对图像的格式进行转化，判断图像是否符合三通道的彩色图像要求；若符合，则将图像载入图像处理器，否则返回错误提示；利用图像处理器对载入后的图像进行核心计算，计算出异常光照模版和反射率模版，得到复原图像，并载入图像显示器；将得到的处理前后的图像通过图像显示器同时显示，并自动将复原图像生成一副原图像格式的备份，具有通过自适应的选择阈值构建异常光照模版与反射光照模版，来得到最终去除异常光照的复原图的效果。

Description

一种自适应的光照均匀实现方法和装置
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，更具体地说，它涉及一种自适应的光照均匀实现方法和装置。
背景技术
图像在现代信息时代中发挥着越来越重要的作用，在计算机视觉领域中，图像质量的好坏对于图像分析、图像目标识别等处理结果有重要影响。
数字图像因为拍摄、压缩等种种原因丢失了图像细节，产生退化。使用适当的复原方法可以还原图像的“原貌”。目前已存在很多方法用于图像的复原，例如图像去雾、增强对比度、畸形矫正等方法对于图像整体的复原都取得了好的效果。但是对于局部多点的光照不均匀图像还没有合适的方法进行复原。局部多点的光照不均匀的产生主要原因在于不同物体的反射率不同，对于部分高反射率的物体在整体光照较强的情况下可能产生局部的“过曝”而产生强光，在成像中影响了强光周围的像素值，影响整体拍摄效果，干扰图像细节。
在现有的方法中，通常使用局部阈值处理、滤波处理、线性插值处理等方式，对于整体性变化的光线不均匀图有较好效果。但是这种方法十分依赖于整体阈值的设定，对于多点、局部的光线不均匀图处理效果极差，面对复杂的自然场景，以及非专业人士操作更是缺乏鲁棒性。针对这类不能自适应的改变阈值准确滤除光斑的问题，目前尚未提出有效的解决办法。因此，如何设计一种自适应的光照均匀实现方法和装置是我们目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种自适应的光照均匀实现方法，具有通过自适应的选择阈值构建异常光照模版与反射光照模版，来得到最终去除异常光照的复原图的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种自适应的光照均匀实现方法，包括以下步骤：
S1：图像接收，将原图像载入图像接收器，对图像的格式进行转化，判断图像是否符合三通道的彩色图像要求；若符合要求，则将图像载入图像处理器，否则返回错误提示；
S2：图像处理，利用图像处理器对载入后的图像进行核心计算，计算出异常光照模版和反射率模版，得到复原图像，并载入图像显示器；
S3：图像显示，将得到的处理前后的图像通过图像显示器同时显示，并自动将复原图像生成一副原图像格式的备份。
本发明进一步设置为：在步骤S2中，所述图像处理的具体步骤为：
S21：利用图像处理器处理图像，将图像由RGB颜色空间转换到Lab颜色空间，分离出三个颜色通道；
S22：设置滑动保护窗口和滑动检测窗口，检测窗口嵌套在保护窗口中，对滑动检测窗口内的像素点求解数学期望、方差、
Figure DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 189068DEST_PATH_IMAGE002
，并计算每个像素点的异常点概率；
S23：根据求解的异常点概率值判断是否为异常点，进而确定控制参数
Figure 27580DEST_PATH_IMAGE004
的值，对检测窗口内的每一个像素点，求解Gamma矫正之后的值，即光线强度矫正之后的值；
S24：循环遍历整张图像，得到最终的Gamma矫正的每个窗口的模版，将每个模版按照顺序填补在原图大小的矩阵中，对于重叠部分求均值，得到最终的光照模版
Figure DEST_PATH_IMAGE005
；
S25：遍历实际成像
Figure 338476DEST_PATH_IMAGE006
的每个像素，提取a、b两个通道中的较大值，得到二维的灰度图，将灰度图、带入成像公式中，求解得到理论成像的复原图
Figure 389477DEST_PATH_IMAGE008
。
本发明进一步设置为：所述实际成像
Figure 672691DEST_PATH_IMAGE010
的成像规律具体为：
Figure 825979DEST_PATH_IMAGE012
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
表示理论成像颜色所占比例；正常拍摄时光照强度应该是均匀且合理，所呈现的图像源于场景本身，此时
Figure 889750DEST_PATH_IMAGE014
，则
Figure DEST_PATH_IMAGE015
，即
Figure 744442DEST_PATH_IMAGE016
；在不均匀光照图像中
Figure 616584DEST_PATH_IMAGE013
的值变小，
Figure 203423DEST_PATH_IMAGE005
代表的异常光照变大，色彩呈现失真。
本发明进一步设置为：每个所述像素点的异常点概率计算步骤具体为：
根据Bayesian公式，将当前像素点的值标记为
Figure 285648DEST_PATH_IMAGE018
，光照正常点标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE019
，光照异常点标记为
Figure 819398DEST_PATH_IMAGE020
；
当前点
Figure DEST_PATH_IMAGE021
为光照正常点的概率有：
Figure 405100DEST_PATH_IMAGE022
；
当前点为光照异常点的概率有：
Figure DEST_PATH_IMAGE023
；
根据纽曼-皮尔逊准则可得：当时,
Figure 948098DEST_PATH_IMAGE021
为正常点光照，反之则为异常光照点；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE025
由异常点概率
Figure DEST_PATH_IMAGE027
决定，
Figure 716203DEST_PATH_IMAGE028
。
本发明进一步设置为：所述图像的异常点判别步骤具体为：
图像的光照呈现高斯分布，将判别式
Figure DEST_PATH_IMAGE029
等价的转化为
Figure 113686DEST_PATH_IMAGE030
，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE031
为期望，
Figure 498400DEST_PATH_IMAGE032
为方差；
期望公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE033
；其中，
Figure 639531DEST_PATH_IMAGE034
为滑动检测窗口内的像素点总数，为当前像素点的亮度值；
相似的，方差公式为：
Figure 937176DEST_PATH_IMAGE036
；
当时为异常光照点，否则，则为正常光照点。
本发明进一步设置为：所述光线强度矫正的步骤具体为：
标准的Gamma矫正形式为：
Figure 505561DEST_PATH_IMAGE038
；其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE039
为输入图像，
Figure 377571DEST_PATH_IMAGE040
为控制参数，当
Figure DEST_PATH_IMAGE041
时，图像变亮，当
Figure 56814DEST_PATH_IMAGE042
时图像变暗；
将控制参数
Figure 878139DEST_PATH_IMAGE040
用
Figure DEST_PATH_IMAGE043
函数来替换得到实现自适应阈值功能的自适应调整公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE045
若为光照正常点，则
Figure 945321DEST_PATH_IMAGE046
；若为光照异常点，则
Figure DEST_PATH_IMAGE047
，，
Figure DEST_PATH_IMAGE049
代表滑动保护窗口内的像素点总数，
Figure 513193DEST_PATH_IMAGE050
代表滑动检测窗口内的像素点总数，代表滑动检测窗口做反色处理、高斯模糊处理之后的模版，与原滑动检测窗口一一对应；图像取反是为暗区提供更大的
Figure 895950DEST_PATH_IMAGE002
来提升亮度，为亮区提供较小的来压制亮度；高斯模糊是为防止图像锐化；当
Figure DEST_PATH_IMAGE051
时，指数<1，光照强度变大，反之变小。
本发明进一步设置为：所述复原图
Figure 435701DEST_PATH_IMAGE008
求解的具体步骤为：
值偏大的通道的颜色在相应区域中是一个趋近于255的值，将其归一化到0-1之间，用公式表示：
Figure DEST_PATH_IMAGE053
将成像公式两边最大值计算，其中和
Figure 906183DEST_PATH_IMAGE005
为一个常数矩阵，可得公式:
Figure DEST_PATH_IMAGE055
代入后得：
则
Figure DEST_PATH_IMAGE057
；
在已知
Figure 208693DEST_PATH_IMAGE013
、和原图
Figure 376686DEST_PATH_IMAGE006
的情况下，可以使用成像公式的求解
Figure 604405DEST_PATH_IMAGE058
。
本发明进一步设置为：在步骤S1中，所述图像接收的具体步骤为：
S11：将原图像通过USB、Type-C接口载入图像接收器；
S12：图像接收器将记录原图像的格式，并转化为JPGE格式；判断是否为彩色图像；如果不是，则返回错误报警；如果是，则将图像以的像素值以矩阵形式载入至图像处理器；其中，
Figure 967253DEST_PATH_IMAGE060
分别为图像的宽和高。
本发明的另一目的是提供一种自适应的光照均匀实现装置，具有通过自适应的选择阈值构建异常光照模版与反射光照模版，来得到最终去除异常光照的复原图的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种自适应的光照均匀实现装置，包括图像接收器、图像处理器和图像显示器；
所述图像接收器，与所述图像处理器连接，用于将原图像载入后，对图像的格式进行转化，并判断图像是否符合三通道的彩色图像要求；若符合要求，则将图像载入图像处理器，否则返回错误提示；
所述图像处理器，与所述图像显示器连接，对载入后的图像进行核心计算，计算出异常光照模版和反射率模版，得到复原图像，并载入图像显示器；
所述图像显示器，将得到的处理前后的图像同时显示，并自动将复原图像生成一副原图像格式的备份。
本发明进一步设置为：所述图像处理器包括转换单元、第一计算单元、第二计算单元、第三计算单元、第四计算单元；
所述转换单元，将图像由RGB颜色空间转换到Lab颜色空间，分离出三个颜色通道；
所述第一计算单元，用于设置滑动保护窗口和滑动检测窗口，检测窗口嵌套在保护窗口中，对滑动检测窗口内的像素点求解数学期望、方差、和
Figure 550867DEST_PATH_IMAGE002
，并计算每个像素点的异常点概率；
所述第二计算单元，用于根据求解的异常点概率值判断是否为异常点，进而确定控制参数的值，对检测窗口内的每一个像素点，求解Gamma矫正之后的值，即光线强度矫正之后的值；
所述第三计算单元，用于循环遍历整张图像，得到最终的Gamma矫正的每个窗口的模版，将每个模版按照顺序填补在原图大小的矩阵中，对于重叠部分求均值，得到最终的光照模版
Figure 734724DEST_PATH_IMAGE005
；
所述第四计算单元，用于遍历实际成像
Figure 573367DEST_PATH_IMAGE006
的每个像素，提取a、b两个通道中的较大值，得到二维的灰度图，将灰度图、
Figure 57438DEST_PATH_IMAGE007
带入成像公式中，求解得到理论成像的复原图
Figure 185318DEST_PATH_IMAGE008
。
综上所述，本发明具有以下有益效果：对导入的图像做颜色空间的转换至Lab空间中，在根据纽曼-皮尔逊准则，可以设置一个异常点概率，进而判断滑动窗口的内的点是否为异常点，使用改进的Gamma矫正，动态的设置阈值，来矫正异常光照，得到异常光照模板。使用原图a、b通道中的最大光照值和光照强度模板来求解成像颜色占比，之后通过成像颜色占比和异常光照模板求解得到复原图。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中的架构图；
图2是本发明实施例中的流程框图；
图3是本发明实施例中的算法流程图；
图4是本发明实施例中滑动窗口的原理图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图1-4及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例
一种自适应的光照均匀实现方法，如图1-4所示，包括以下步骤：
步骤一，图像接收。
将原图通过USB或者Type-C接口载入至图像接收器。接收器将记录原图的格式，并转化为JPGE格式，判断是否为彩色图片，如果不是，则返回错误报警；如果是，则将图片以
Figure 262996DEST_PATH_IMAGE059
的像素值以矩阵形式载入至图像处理器。其中分别为图像的宽和高。
步骤二，图像处理。
在视觉成像中人观察到的颜色感觉与到达眼睛的亮度值无关，而是与整体反射率有关。另一方面进入摄像头的光照除了物体反射的光线之外还有直接进入摄像头的光线。如果在不适当的角度，或者强烈的光照下两者相加则会产生“过曝”现象。图像的成像形成用如下公式表示：
Figure 243907DEST_PATH_IMAGE062
其中，
Figure 539759DEST_PATH_IMAGE006
为实际成像；
Figure 229367DEST_PATH_IMAGE008
为理论成像；表示理论成像颜色所占比例；
Figure 602896DEST_PATH_IMAGE005
为异常的光照。正常拍摄时光照强度应该是均匀且合理，所呈现的图片源于场景本身，此时
Figure 210595DEST_PATH_IMAGE014
，则
Figure 121919DEST_PATH_IMAGE015
，即。在不均匀光照图片中
Figure 153646DEST_PATH_IMAGE013
的值变小，
Figure 56880DEST_PATH_IMAGE005
代表的异常光照变大，色彩呈现失真。
拍摄设备可以通过调整光圈和快门来调节整体的光照强度以避免全局的过曝，但是对于物体高反射率形成的局部过曝则调节能力有限，如果出现多处局部过曝，现有设备就无法直接调节。故在本方法中，我们提出了自适应的光照均匀实现方法。
如图3所示，算法流程具体如下说明：
将当前像素点的值标记为，光照正常点（背景）标记为，光照异常点（目标）标记为
Figure 148354DEST_PATH_IMAGE020
。根据Bayesian公式，当前点
Figure 97856DEST_PATH_IMAGE021
为光照正常点的概率有：
Figure 718193DEST_PATH_IMAGE022
。当前点
Figure 168766DEST_PATH_IMAGE021
为光照异常点的概率有：
Figure DEST_PATH_IMAGE063
。则根据奈曼-皮尔逊准则可得
Figure 659790DEST_PATH_IMAGE064
时，
Figure 639248DEST_PATH_IMAGE021
即为正常点光照，反之则为异常光照点。其中
Figure 153405DEST_PATH_IMAGE025
由异常点概率
Figure DEST_PATH_IMAGE065
决定,
Figure 345352DEST_PATH_IMAGE028
。
获取待处理的光照不均匀的彩色原图片，将像素值矩阵由RGB颜色空间转换为Lab颜色空间，得到新图片
Figure 652628DEST_PATH_IMAGE066
，具体公式如下：
Figure 388503DEST_PATH_IMAGE068
Figure DEST_PATH_IMAGE069
Figure DEST_PATH_IMAGE071
其中分别为95.047、100、108.883。
在光照强度分量L中，光照呈现高斯分布，可以使用判别式判断是否为异常光照点，若小于，则提取异常光照模版，并对其做初步的调整。使用重新定义的Gamma矫正调整光照强度，并使用高斯滤波平滑光照。
如图4所示，选
Figure 177653DEST_PATH_IMAGE074
大小的滑动保护窗口，步长为。选取
Figure 357967DEST_PATH_IMAGE076
的滑动检测窗口，步长为1。其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE077
。滑动保护窗口遍历整张图片，在每个保护窗口遍历中，滑动检测窗口，对检测窗口中的每个像素点做Gamma矫正，将正常光照点的光照强度增强，降异常光照点的光照强度减小，提取调整后的新光照模版
Figure 909035DEST_PATH_IMAGE078
。图片全部遍历之后，将新光照模版做形态学操作，即得到
Figure 973943DEST_PATH_IMAGE005
。
标准的Gamma矫正形式为,其中
Figure 726839DEST_PATH_IMAGE039
为输入图像，
Figure 171727DEST_PATH_IMAGE040
为控制参数，当
Figure 305905DEST_PATH_IMAGE041
时，图像变亮，当
Figure 277272DEST_PATH_IMAGE042
时图像变暗。将控制参数
Figure 81280DEST_PATH_IMAGE040
用
Figure 138098DEST_PATH_IMAGE043
函数来替换，以实现自适应阈值的功能。
若为光照正常点，则
Figure 544809DEST_PATH_IMAGE046
。
若为光照异常点，则
Figure 511628DEST_PATH_IMAGE047
，
Figure 345591DEST_PATH_IMAGE048
，期望，方差,
Figure 568948DEST_PATH_IMAGE049
代表滑动保护窗口内的像素点总数，
Figure 390274DEST_PATH_IMAGE050
代表滑动检测窗口内的像素点总数，
Figure 663648DEST_PATH_IMAGE002
代表滑动检测窗口做反色处理、高斯模糊处理之后的模版，与原滑动检测窗口一一对应。
图像取反是因为暗区需要更大的
Figure 695058DEST_PATH_IMAGE002
来提升亮度，而亮区需要小的
Figure 318937DEST_PATH_IMAGE002
来压制亮度。高斯模糊是为防止图像锐化。当时指数<1，光照强度变大，反之变小。
在Lab颜色空间中，a、b代表颜色、L代表光照强度，此时的a、b代表的颜色时
Figure 560748DEST_PATH_IMAGE006
的颜色，而不是
Figure 954821DEST_PATH_IMAGE008
的颜色。在正常光中，两者的颜色距离较小可以近似代替，当出现光照不均匀时候，在RGB颜色空间中光照对颜色有直接影响，两者颜色距离变大，因此不能直接使用a、b值。
通过先验知识得知在正常图像
Figure 507025DEST_PATH_IMAGE008
中，必然有一个通道的值会偏大，换言之，这个通道的颜色在这个区域中是一个很大的值，趋近于255，将其归一化到0-1之间，用公式表示:
Figure DEST_PATH_IMAGE081
。将成像公式两边最大值计算可得:
Figure 630839DEST_PATH_IMAGE082
；
代入后得：
Figure DEST_PATH_IMAGE083
；
则
Figure 977506DEST_PATH_IMAGE084
；
即得到了
Figure DEST_PATH_IMAGE085
之后，根据公式：
Figure 186771DEST_PATH_IMAGE086
得到均匀光照的图片
Figure DEST_PATH_IMAGE087
。
步骤三，图像显示。
显示原图
Figure 873492DEST_PATH_IMAGE088
和光线均匀后的图，并将
Figure 634960DEST_PATH_IMAGE087
保存为原格式。
实现上述自适应的光照均匀实现方法的装置，包括图像接收器、图像处理器和图像显示器。
图像接收器与图像处理器连接，用于将原图像载入后，对图像的格式进行转化，并判断图像是否符合三通道的彩色图像要求；若符合要求，则将图像载入图像处理器，否则返回错误提示。
图像处理器与图像显示器连接，对载入后的图像进行核心计算，计算出异常光照模版和反射率模版，得到复原图像，并载入图像显示器。
图像显示器将得到的处理前后的图像同时显示，并自动将复原图像生成一副原图像格式的备份。
图像处理器包括转换单元、第一计算单元、第二计算单元、第三计算单元、第四计算单元。
转换单元将图像由RGB颜色空间转换到Lab颜色空间，分离出三个颜色通道。
第一计算单元用于设置滑动保护窗口和滑动检测窗口，检测窗口嵌套在保护窗口中，对滑动检测窗口内的像素点求解数学期望、方差、
Figure 738045DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure DEST_PATH_IMAGE089
，并计算每个像素点的异常点概率。
第二计算单元用于根据求解的异常点概率值判断是否为异常点，进而确定控制参数
Figure 225527DEST_PATH_IMAGE061
的值，对检测窗口内的每一个像素点，求解Gamma矫正之后的值，即光线强度矫正之后的值。
第三计算单元用于循环遍历整张图像，得到最终的Gamma矫正的每个窗口的模版，将每个模版按照顺序填补在原图大小的矩阵中，对于重叠部分求均值，得到最终的光照模版
Figure 730458DEST_PATH_IMAGE005
。
第四计算单元，用于遍历实际成像
Figure 684507DEST_PATH_IMAGE006
的每个像素，提取a、b两个通道中的较大值，得到二维的灰度图，将灰度图、
Figure 540468DEST_PATH_IMAGE007
带入成像公式中，求解得到理论成像的复原图
Figure 238166DEST_PATH_IMAGE008
。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种自适应的光照均匀实现方法，其特征是，包括以下步骤：
S1：图像接收，将原图像载入图像接收器，对图像的格式进行转化，判断图像是否符合三通道的彩色图像要求；若符合要求，则将图像载入图像处理器，否则返回错误提示；
S2：图像处理，利用图像处理器对载入后的图像进行核心计算，计算出异常光照模版和反射率模版，得到复原图像，并载入图像显示器；
S3：图像显示，将得到的处理前后的图像通过图像显示器同时显示，并自动将复原图像生成一副原图像格式的备份。
2.根据权利要求1所述的一种自适应的光照均匀实现方法，其特征是，在步骤S2中，所述图像处理的具体步骤为：
S21：利用图像处理器处理图像，将图像由RGB颜色空间转换到Lab颜色空间，分离出三个颜色通道；
S22：设置滑动保护窗口和滑动检测窗口，检测窗口嵌套在保护窗口中，对滑动检测窗口内的像素点求解数学期望、方差、
Figure 881688DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 525159DEST_PATH_IMAGE002
，并计算每个像素点的异常点概率；
S23：根据求解的异常点概率值判断是否为异常点，进而确定控制参数
Figure 391484DEST_PATH_IMAGE003
的值，对检测窗口内的每一个像素点，求解Gamma矫正之后的值，即光线强度矫正之后的值；
S24：循环遍历整张图像，得到最终的Gamma矫正的每个窗口的模版，将每个模版按照顺序填补在原图大小的矩阵中，对于重叠部分求均值，得到最终的光照模版；
S25：遍历实际成像
Figure 730378DEST_PATH_IMAGE005
的每个像素，提取a、b两个通道中的较大值，得到二维的灰度图，将灰度图、
Figure 493935DEST_PATH_IMAGE006
带入成像公式中，求解得到理论成像的复原图
Figure 531161DEST_PATH_IMAGE007
。
3.根据权利要求2所述的一种自适应的光照均匀实现方法，其特征是，所述实际成像
Figure 747379DEST_PATH_IMAGE008
的成像规律具体为：
Figure 895463DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 513527DEST_PATH_IMAGE010
表示理论成像颜色所占比例；正常拍摄时光照强度应该是均匀且合理，所呈现的图像源于场景本身，此时
Figure 721654DEST_PATH_IMAGE011
，则
Figure 425168DEST_PATH_IMAGE012
，即
Figure 376943DEST_PATH_IMAGE013
；在不均匀光照图像中
Figure 849513DEST_PATH_IMAGE010
的值变小，
Figure 228542DEST_PATH_IMAGE004
代表的异常光照变大，色彩呈现失真。
4.根据权利要求2所述的一种自适应的光照均匀实现方法，其特征是，每个所述像素点的异常点概率计算步骤具体为：
根据Bayesian公式，将当前像素点的值标记为
Figure 419352DEST_PATH_IMAGE014
，光照正常点标记为，光照异常点标记为
Figure 501894DEST_PATH_IMAGE016
；
当前点
Figure 786245DEST_PATH_IMAGE017
为光照正常点的概率有：
Figure 464351DEST_PATH_IMAGE018
；
当前点为光照异常点的概率有：；
根据纽曼-皮尔逊准则可得：当
Figure 925922DEST_PATH_IMAGE020
时,
Figure 825745DEST_PATH_IMAGE017
为正常点光照，反之则为异常光照点；
其中，
Figure 657435DEST_PATH_IMAGE021
由异常点概率
Figure 490262DEST_PATH_IMAGE023
决定，
Figure 647574DEST_PATH_IMAGE024
。
5.根据权利要求4所述的一种自适应的光照均匀实现方法，其特征是，所述图像的异常点判别步骤具体为：
图像的光照呈现高斯分布，将判别式
Figure 300272DEST_PATH_IMAGE025
等价的转化为
Figure 201232DEST_PATH_IMAGE026
，其中，为期望，
Figure 747937DEST_PATH_IMAGE028
为方差；
期望公式为：；其中，
Figure 61423DEST_PATH_IMAGE030
为滑动检测窗口内的像素点总数，
Figure 603263DEST_PATH_IMAGE031
为当前像素点的亮度值；
相似的，方差公式为：
Figure 836798DEST_PATH_IMAGE032
；
当
Figure 198510DEST_PATH_IMAGE033
时为异常光照点，否则，则为正常光照点。
6.根据权利要求2所述的一种自适应的光照均匀实现方法，其特征是，所述光线强度矫正的步骤具体为：
标准的Gamma矫正形式为：
Figure 441272DEST_PATH_IMAGE034
；其中，
Figure 849337DEST_PATH_IMAGE035
为输入图像，
Figure 253774DEST_PATH_IMAGE036
为控制参数，当
Figure 102781DEST_PATH_IMAGE037
时，图像变亮，当
Figure 883655DEST_PATH_IMAGE038
时图像变暗；
将控制参数
Figure 134508DEST_PATH_IMAGE036
用函数来替换得到实现自适应阈值功能的自适应调整公式：
Figure 46149DEST_PATH_IMAGE040
若为光照正常点，则
Figure 630714DEST_PATH_IMAGE041
；若为光照异常点，则
Figure 736073DEST_PATH_IMAGE042
，
Figure 747892DEST_PATH_IMAGE043
，
Figure 571491DEST_PATH_IMAGE044
代表滑动保护窗口内的像素点总数，
Figure 694168DEST_PATH_IMAGE045
代表滑动检测窗口内的像素点总数，
Figure 919613DEST_PATH_IMAGE002
代表滑动检测窗口做反色处理、高斯模糊处理之后的模版，与原滑动检测窗口一一对应；图像取反是为暗区提供更大的
Figure 102333DEST_PATH_IMAGE002
来提升亮度，为亮区提供较小的
Figure 147649DEST_PATH_IMAGE002
来压制亮度；高斯模糊是为防止图像锐化；当
Figure 808438DEST_PATH_IMAGE046
时，指数<1，光照强度变大，反之变小。
7.根据权利要求2所述的一种自适应的光照均匀实现方法，其特征是，所述复原图
Figure 888389DEST_PATH_IMAGE007
求解的具体步骤为：
值偏大的通道的颜色在相应区域中是一个趋近于255的值，将其归一化到0-1之间，用公式表示：
Figure 976431DEST_PATH_IMAGE047
将成像公式两边最大值计算，其中
Figure 509043DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 973523DEST_PATH_IMAGE004
为一个常数矩阵，可得公式:
Figure 907981DEST_PATH_IMAGE048
代入后得：
Figure 166924DEST_PATH_IMAGE049
则
Figure 452411DEST_PATH_IMAGE050
；
在已知
Figure 455003DEST_PATH_IMAGE010
、和原图
Figure 939391DEST_PATH_IMAGE005
的情况下，可以使用成像公式的求解
Figure 446595DEST_PATH_IMAGE051
。
8.根据权利要求1所述的一种自适应的光照均匀实现方法，其特征是，在步骤S1中，所述图像接收的具体步骤为：
S11：将原图像通过USB、Type-C接口载入图像接收器；
S12：图像接收器将记录原图像的格式，并转化为JPGE格式；判断是否为彩色图像；如果不是，则返回错误报警；如果是，则将图像以的像素值以矩阵形式载入至图像处理器；其中，
Figure 896348DEST_PATH_IMAGE053
分别为图像的宽和高。
9.一种自适应的光照均匀实现装置，其特征是，包括图像接收器、图像处理器和图像显示器；
所述图像接收器，与所述图像处理器连接，用于将原图像载入后，对图像的格式进行转化，并判断图像是否符合三通道的彩色图像要求；若符合要求，则将图像载入图像处理器，否则返回错误提示；
所述图像处理器，与所述图像显示器连接，对载入后的图像进行核心计算，计算出异常光照模版和反射率模版，得到复原图像，并载入图像显示器；
所述图像显示器，将得到的处理前后的图像同时显示，并自动将复原图像生成一副原图像格式的备份。
10.根据权利要求9所述的一种自适应的光照均匀实现装置，其特征是，所述图像处理器包括转换单元、第一计算单元、第二计算单元、第三计算单元、第四计算单元；
所述转换单元，将图像由RGB颜色空间转换到Lab颜色空间，分离出三个颜色通道；
所述第一计算单元，用于设置滑动保护窗口和滑动检测窗口，检测窗口嵌套在保护窗口中，对滑动检测窗口内的像素点求解数学期望、方差、
Figure 497094DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 491595DEST_PATH_IMAGE002
，并计算每个像素点的异常点概率；
所述第二计算单元，用于根据求解的异常点概率值判断是否为异常点，进而确定控制参数
Figure 101568DEST_PATH_IMAGE054
的值，对检测窗口内的每一个像素点，求解Gamma矫正之后的值，即光线强度矫正之后的值；
所述第三计算单元，用于循环遍历整张图像，得到最终的Gamma矫正的每个窗口的模版，将每个模版按照顺序填补在原图大小的矩阵中，对于重叠部分求均值，得到最终的光照模版
Figure 865124DEST_PATH_IMAGE004
；
所述第四计算单元，用于遍历实际成像
Figure 636771DEST_PATH_IMAGE005
的每个像素，提取a、b两个通道中的较大值，得到二维的灰度图，将灰度图、
Figure 852989DEST_PATH_IMAGE006
带入成像公式中，求解得到理论成像的复原图
Figure 1073DEST_PATH_IMAGE007
。
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