CN117197004B - 一种低光照图像优化增强方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种低光照图像优化增强方法及系统，包括：获取夜间的倒车影像的亮度图像和每个照明灯的空间位置；计算亮度图像中每个像素的亮度异常程度；根据每个照明灯的空间位置得到每个像素的光源影响程度；根据每个像素的光源影响程度、亮度异常程度得到每个像素的曝光程度；根据每个像素的曝光程度对亮度图像进行过曝补偿处理得到修正后亮度图像，对修正后亮度图像进行增强处理得到增强后倒车影像。从而实现准确的描述倒车影像中每个像素的曝光程度，进而根据曝光程度来对每个像素进行准确补偿修正。

Description

一种低光照图像优化增强方法及系统

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种低光照图像优化增强方法及系统。

背景技术

随着交通安全意识的提高和智能汽车的发展，夜间倒车影像在驾驶过程中起着重要的辅助作用。然而，在夜间场景中，由于夜间光线较暗的原因，导致夜间倒车影像的整体亮度较低，可视性较差，因此往往需要对夜间倒车影像进行图像增强处理。但是由于有些倒车摄像头周围安装的照明灯会造成灯光反射和扩散的问题，导致夜间倒车影像中出现过曝问题，大大降低了倒车影像的质量，因此在进行图像增强之前要先对图像过曝进行处理。

传统的处理图像过曝的技术通常使用过曝补偿算法，其中最常用的是伽马校正，但是伽马校正一般需要人为分析图像中每个位置的曝光情况，根据曝光情况进行过曝补偿，但是这种过曝补偿方法需要依赖人为经验，并且受人为主观性影响较大。

发明内容

本发明提供一种低光照图像优化增强方法及系统，以解决现有的问题：如何获取图像中每个像素处的曝光情况。

本发明的一种低光照图像优化增强方法及系统采用如下技术方案：

本发明一个实施例提供了一种低光照图像优化增强方法，该方法包括以下步骤：

获取夜间的倒车影像的亮度图像和每个照明灯的空间位置；

根据亮度图像中每个像素的景深和与中心像素的距离得到亮度图像中每个像素的理论亮度，根据每个像素的理论亮度与灰度值的比例关系得到每个像素的亮度比例，根据像素之间的亮度比例的一致性得到每个像素的亮度异常程度；

根据每个照明灯的空间位置获取每个照明灯的图像坐标，根据每个照明灯的图像坐标得到每个像素与每个照明灯的图像距离，根据每个像素与每个照明灯的图像距离得到每个像素的光源影响程度；根据每个像素与周围像素的灰度值差异得到每个像素的局部亮度差异性，根据每个像素的光源影响程度、亮度异常程度和局部亮度差异性得到每个像素的曝光程度；

根据每个像素的曝光程度得到每个像素的伽马校正的调节系数，根据每个像素的伽马校正的调节系数对亮度图像进行过曝补偿处理得到修正后亮度图像，对修正后亮度图像进行增强处理得到增强后倒车影像。

优选的，所述根据亮度图像中每个像素的景深和与中心像素的距离得到亮度图像中每个像素的理论亮度，包括的具体方法为：

获取亮度图像的最后一行的中间位置的像素，记为景深基准像素，获取亮度图像中每个像素与景深基准像素的水平距离，记为每个像素的景深横向距离；获取亮度图像中每个像素与景深基准像素的竖直距离，记为每个像素的景深纵向距离；获取亮度图像的中心像素，记为亮度基准像素，获取亮度图像中每个像素与亮度基准像素的欧氏距离，记为每个像素的亮度距离；

根据每个像素的景深横向距离、景深纵向距离和亮度距离得到每个像素的理论亮度的计算方法为：

其中，表示第k个像素的亮度距离，/>表示第k个像素的景深横向距离，/>表示第k个像素的景深纵向距离，A、B分别表示景深横向距离和景深纵向距离的预设权值，/>表示第k个像素的理论亮度，e表示自然常数，/>表示线性归一化处理。

优选的，所述根据每个像素的理论亮度与灰度值的比例关系得到每个像素的亮度比例，根据像素之间的亮度比例的一致性得到每个像素的亮度异常程度，包括的具体方法为：

获取亮度图像中每个像素的灰度值，计算每个像素的灰度值与理论亮度的比值，记为每个像素的亮度比例；

根据每个像素的亮度比例得到每个像素的亮度异常程度的计算方法为：

其中，表示所有像素的亮度比例的方差，/>表示第k个像素的亮度比例，/>表示所有像素的亮度比例的均值，/>表示第k个像素的亮度异常程度。

优选的，所述根据每个照明灯的空间位置获取每个照明灯的图像坐标，根据每个照明灯的图像坐标得到每个像素与每个照明灯的图像距离，包括的具体方法为：

利用现有的世界坐标系与图像坐标系的转化方法，根据每个照明灯的空间位置获取每个照明灯的图像坐标；根据每个照明灯的图像坐标获取每个像素与每个照明灯的欧氏距离，记为每个像素与每个照明灯的图像距离。

优选的，所述根据每个像素与每个照明灯的图像距离得到每个像素的光源影响程度，包括的具体方法为：

其中，表示第k个像素与第n个照明灯的图像距离，e表示自然常数，N表示照明灯的个数，/>表示第k个像素的光源影响程度。

优选的，所述根据每个像素与周围像素的灰度值差异得到每个像素的局部亮度差异性，包括的具体方法为：

在亮度图像中获取以每个像素为中心的a*a的窗口，a表示预设窗口尺寸，计算每个像素的灰度值与窗口内其他每个像素灰度值的差值绝对值，将每个像素与窗口内其他所有像素的差值绝对值的均值，记为每个像素的局部亮度差异性。

优选的，所述根据每个像素的光源影响程度、亮度异常程度和局部亮度差异性得到每个像素的曝光程度，包括的具体方法为：

其中，表示第k个像素的光源影响程度，/>表示第k个像素的亮度异常程度，表示第k个像素的局部亮度差异性，/>表示第k个像素的景深横向距离，/>表示第k个像素的景深纵向距离，A、B分别表示景深横向距离和景深纵向距离的预设权值，/>表示第k个像素的曝光程度，e表示自然常数，/>表示线性归一化处理。

优选的，所述根据每个像素的曝光程度得到每个像素的伽马校正的调节系数，包括的具体方法为：

其中，表示第/>个像素的曝光程度；/>表示线性归一化处理，/>表示第k个像素的伽马校正的调节系数。

优选的，所述根据每个像素的伽马校正的调节系数对亮度图像进行过曝补偿处理得到修正后亮度图像，对修正后亮度图像进行增强处理得到增强后倒车影像，包括的具体方法为：

基于每个像素的伽马校正的调节系数，利用伽马校正算法对亮度图像的每个像素校正处理得到修正后亮度图像；

将倒车影像的修正后亮度图像替换原来的亮度图像，并将颜色空间转化为RGB空间得到修正后倒车影像；

利用直方图均衡化方法对修正后倒车影像进行增强处理得到增强后倒车影像。

一种低光照图像优化增强系统，该系统包括以下模块：

数据采集模块，用于获取夜间的倒车影像的亮度图像和每个照明灯的空间位置；

亮度异常程度获取模块，用于根据亮度图像中每个像素的景深和与中心像素的距离得到亮度图像中每个像素的理论亮度，根据每个像素的理论亮度与灰度值的比例关系得到每个像素的亮度比例，根据像素之间的亮度比例的一致性得到每个像素的亮度异常程度；

曝光程度获取模块，用于根据每个照明灯的空间位置获取每个照明灯的图像坐标，根据每个照明灯的图像坐标得到每个像素与每个照明灯的图像距离，根据每个像素与每个照明灯的图像距离得到每个像素的光源影响程度；根据每个像素与周围像素的灰度值差异得到每个像素的局部亮度差异性，根据每个像素的光源影响程度、亮度异常程度和局部亮度差异性得到每个像素的曝光程度；

图像校正和增强模块，用于根据每个像素的曝光程度得到每个像素的伽马校正的调节系数，根据每个像素的伽马校正的调节系数对亮度图像进行过曝补偿处理得到修正后亮度图像，对修正后亮度图像进行增强处理得到增强后倒车影像。

本发明的技术方案的有益效果是：由于景深越大，实物距相机的距离越大，其反射到相机的光线损失量越大，因而景深会影响实物在图像中的亮度，因而通过对倒车影像的亮度图像中每个像素的景深情况进行分析得到每个像素的理论亮度，由于当亮度图像中像素不存在过曝现象时，像素的理论亮度与实际亮度会呈现一定的比例关系，因而通过对亮度图像中每个像素的灰度值与理论亮度的比值进行分析得到每个像素的亮度异常程度。

同时像素的亮度应该与光源的距离相关，因而通过对亮度图像中每个像素与光源的距离情况进行分析得到每个像素的光源影响程度，结合亮度异常程度和光源影响程度得到每个像素的曝光程度。根据每个像素的曝光程度来设置每个像素的伽马校正的调节系数，根据每个像素的伽马校正的调整系数来对每个像素进行过曝补偿，其相较于传统伽马校正算法中根据人为经验来设置伽马校正的调节系数的方法，能够更为客观准确的分析出每个像素的过曝情况，进而更准确的实现每个像素的过曝补偿。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种低光照图像优化增强方法的步骤流程图；

图2为本发明的一种低光照图像优化增强系统的结构框图；

图3为本发明的存在过曝现象的倒车影像；

图4为本发明的不存在过曝现象的倒车影像。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种低光照图像优化增强方法及系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种低光照图像优化增强方法及系统的具体方案。

请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种低光照图像优化增强方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S001：获取每帧倒车影像的亮度图像和照明灯的空间位置。

需要说明的是，由于夜间光线较暗，为了能够采集到较好的车库图像，一般在车辆的相机的周围安装照明灯等。而当相机周围的照明灯设置不良时，就会导致采集到的倒车影像中出现过曝现象。如示意图3所示，图中左下角位置存在过曝现象。为了提高倒车影像的质量，需根据倒车影像中每个像素位置处的曝光情况，来对倒车影像进行过曝补偿处理。

具体的，为了实现本实施例提出的一种低光照图像优化增强方法，本实施例首先需要采集每帧倒车影像的亮度图像和照明灯的空间位置。

采集每帧倒车影像的亮度图像和照明灯位置的具体操作为：利用车辆的相机采集每帧倒车影像，将每帧倒车影像从RGB颜色空间转化为HSV颜色空间，获取倒车影像的亮度图像，根据相机的型号获取照明灯相对于相机镜头中心的位置，记为照明灯的空间位置。

步骤S002：获取亮度图像中每个像素的理论亮度，根据每个像素的理论亮度得到每个像素的亮度异常程度。

需要说明的是，如示意图4所示，倒车影像中最下面的一行到最上面一行的景深逐渐增大，其中景深越小，其反射到相机中的光线损失量就越小，其亮度就越大。反之景深越大，其反射到相机中的光线损失量就越大，其亮度就越小。同时正常情况下，相机周围的照明灯产生的光线一般就聚集在相机的光轴位置，即相机采集到的倒车影像，其中心最亮，依次向四周逐渐递减。根据该现象来分析倒车影像中每个像素的理论亮度。

具体的，获取亮度图像的最后一行的中间位置的像素，记为景深基准像素，获取亮度图像中每个像素与景深基准像素的水平距离，记为每个像素的景深横向距离；获取亮度图像中每个像素与景深基准像素的竖直距离，记为每个像素的景深纵向距离。获取亮度图像的中心像素，记为亮度基准像素，获取亮度图像中每个像素与亮度基准像素的欧氏距离，记为每个像素的亮度距离。

根据每个像素的景深横向距离、景深纵向距离和亮度距离得到每个像素的理论亮度的计算方法为：

其中，表示第k个像素的亮度距离，该值越大，说明第k个像素距离亮度基准像素越远，而亮度基准像素处的亮度最大，依次向四周递减，因而第k个像素的亮度越小。/>表示第k个像素的景深横向距离，/>表示第k个像素的景深纵向距离，A、B分别表示景深横向距离和景深纵向距离的预设权值，本实施例以A、B分别取0.3和0.7为例进行叙述，其他实施例可以取其他值，本实施例不进行具体限制。/>反映了第k个像素与景深基准像素的加权距离，该值越大说明该像素的景深越大，而景深越大，该像素的亮度越小。/>表示第k个像素的理论亮度。e表示自然常数。/>表示线性归一化处理。

需要说明的是，当倒车影像中像素不存在过曝时，像素的亮度值应该和计算出的理论亮度一致，即像素之间的理论亮度与实际亮度的比值应该相近，当像素的亮度值与理论亮度的比值与其他像素的比值差异较大时，说明该像素位置处存在过曝的可能性较大。

进一步的，获取倒车影像的亮度图像中每个像素的灰度值，计算每个像素的灰度值与理论亮度的比值，记为每个像素的亮度比例。

根据每个像素的亮度比例得到每个像素的亮度异常程度的方法为：

其中，表示所有像素的亮度比例的方差，该值越大说明倒车影像中存在过曝像素较多，因而该像素为过曝像素的可能性较大，/>表示第k个像素的亮度比例，/>表示所有像素的亮度比例的均值，/>反映了第k个像素的亮度比例与其他像素亮度比例的差异，该值越大说明第k个像素存在亮度异常的可能性较大。/>表示第k个像素的亮度异常程度。

至此，得到了每个像素的亮度异常程度，在获取每个像素的亮度异常程度时，考虑到景深等因素对倒车影像中每个像素的亮度影响，得到每个像素的理论亮度。正常情况下，每个像素的亮度与理论亮度呈现一定的比例关系，因而根据像素的亮度与理论亮度的比例关系的一致性来获取每个像素的亮度异常程度。

步骤S003：根据照明灯的空间位置得到每个像素的光源影响程度，根据每个像素的光源影响程度和亮度异常程度得到每个像素的曝光程度。

需要说明的是，正常情况下，当照明灯设置不合理时，照明灯对导致图像中一部分区域存在过曝，其中距离光源越近过曝程度越大。因而基于每个像素与光源的距离来获取每个像素的光源影响程度。

具体的，利用现有的世界坐标系与图像坐标系的转化方法，根据每个照明灯的空间位置获取每个照明灯的图像坐标。根据每个照明灯的图像坐标获取每个像素与每个照明灯的欧氏距离，记为每个像素与每个照明灯的图像距离。

根据每个像素与每个照明灯的图像距离得到每个像素的光源影响程度的计算方法为：

其中，表示第k个像素与第n个照明灯的图像距离，该值越大说明第k个像素与第n个照明灯在图像坐标系中距离越大，因而第k个像素受第n个照明灯影响越小，e表示自然常数，N表示照明灯的个数，/>表示第k个像素的光源影响程度。

进一步的，在亮度图像中获取以每个像素为中心的a*a的窗口，a表示预设窗口尺寸，本实施例以a取5为例进行叙述，其他实施例可以取其他值，本实施例不进行具体限制。计算每个像素的灰度值与窗口内其他每个像素灰度值的差值绝对值，将每个像素与窗口内其他所有像素的差值绝对值的均值，记为每个像素的局部亮度差异性。

根据每个像素的局部亮度差异性、光源影响程度和亮度异常程度得到每个像素的曝光程度的方法为：

其中，表示第k个像素的光源影响程度，该值越大该像素受光源影响越大，因而该像素曝光程度就越大，/>表示第k个像素的亮度异常程度，该值越大说明该像素的曝光程度就越大，/>表示第k个像素的局部亮度差异性，该值越大说明该像素与周围其他像素的亮度差异越大，第k个像素存在过曝的可能性越大，/>表示第k个像素的景深横向距离，表示第k个像素的景深纵向距离，A、B分别表示景深横向距离和景深纵向距离的预设权值，/>表示第k个像素的曝光程度。e表示自然常数。/>表示线性归一化处理。

至此，通过上述方法得到每个像素的曝光程度，通过曝光程度能够反映每个像素的过曝情况，下面需结合每个像素的曝光程度来对每个像素进行过曝补偿处理。

步骤S004：根据每个像素的曝光程度对亮度图像的每个像素进行过曝补偿处理得到修正后倒车影像，对修正后倒车影像进行增强处理得到增强后倒车影像。

具体的，根据每个像素的曝光程度得到每个像素的伽马校正的调节系数的计算方法为：

其中，表示第/>个像素的曝光程度；/>表示线性归一化处理，/>表示第k个像素的伽马校正的调节系数，该值越大，伽马校正的校正强度就越大，即对该像素的过曝补偿就越大。

进一步的，基于每个像素的伽马校正的调节系数，利用伽马校正算法对亮度图像的每个像素校正处理得到修正后亮度图像。

将倒车影像的修正后亮度图像替换原来的亮度图像，并将颜色空间转化为RGB空间得到修正后倒车影像。

进一步的，利用直方图均衡化方法对修正后倒车影像进行增强处理得到增强后倒车影像。

请参阅图2，其示出了本发明实施例提供的一种低光照图像优化增强系统，该系统包括以下模块：

数据采集模块，用于获取夜间的倒车影像的亮度图像和每个照明灯的空间位置；

亮度异常程度获取模块，用于根据亮度图像中每个像素的景深和与中心像素的距离得到亮度图像中每个像素的理论亮度，根据每个像素的理论亮度与灰度值的比例关系得到每个像素的亮度比例，根据像素之间的亮度比例的一致性得到每个像素的亮度异常程度；

曝光程度获取模块，用于根据每个照明灯的空间位置获取每个照明灯的图像坐标，根据每个照明灯的图像坐标得到每个像素与每个照明灯的图像距离，根据每个像素与每个照明灯的图像距离得到每个像素的光源影响程度；根据每个像素与周围像素的灰度值差异得到每个像素的局部亮度差异性，根据每个像素的光源影响程度、亮度异常程度和局部亮度差异性得到每个像素的曝光程度；

图像校正和增强模块，用于根据每个像素的曝光程度得到每个像素的伽马校正的调节系数，根据每个像素的伽马校正的调节系数对亮度图像进行过曝补偿处理得到修正后亮度图像，对修正后亮度图像进行增强处理得到增强后倒车影像。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低光照图像优化增强方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

获取夜间的倒车影像的亮度图像和每个照明灯的空间位置；

根据亮度图像中每个像素的景深和与中心像素的距离得到亮度图像中每个像素的理论亮度，根据每个像素的理论亮度与灰度值的比例关系得到每个像素的亮度比例，根据像素之间的亮度比例的一致性得到每个像素的亮度异常程度；

根据每个照明灯的空间位置获取每个照明灯的图像坐标，根据每个照明灯的图像坐标得到每个像素与每个照明灯的图像距离，根据每个像素与每个照明灯的图像距离得到每个像素的光源影响程度；根据每个像素与周围像素的灰度值差异得到每个像素的局部亮度差异性，根据每个像素的光源影响程度、亮度异常程度和局部亮度差异性得到每个像素的曝光程度；

根据每个像素的曝光程度得到每个像素的伽马校正的调节系数，根据每个像素的伽马校正的调节系数对亮度图像进行过曝补偿处理得到修正后亮度图像，对修正后亮度图像进行增强处理得到增强后倒车影像；所述根据亮度图像中每个像素的景深和与中心像素的距离得到亮度图像中每个像素的理论亮度，包括的具体方法为：

获取亮度图像的最后一行的中间位置的像素，记为景深基准像素，获取亮度图像中每个像素与景深基准像素的水平距离，记为每个像素的景深横向距离；获取亮度图像中每个像素与景深基准像素的竖直距离，记为每个像素的景深纵向距离；获取亮度图像的中心像素，记为亮度基准像素，获取亮度图像中每个像素与亮度基准像素的欧氏距离，记为每个像素的亮度距离；

根据每个像素的景深横向距离、景深纵向距离和亮度距离得到每个像素的理论亮度的计算方法为：其中，/>表示第k个像素的亮度距离，/>表示第k个像素的景深横向距离，/>表示第k个像素的景深纵向距离，A、B分别表示景深横向距离和景深纵向距离的预设权值，/>表示第k个像素的理论亮度，e表示自然常数，/>表示线性归一化处理；

所述根据每个像素的光源影响程度、亮度异常程度和局部亮度差异性得到每个像素的曝光程度，包括的具体方法为：其中，/>表示第k个像素的光源影响程度，/>表示第k个像素的亮度异常程度，/>表示第k个像素的局部亮度差异性，/>表示第k个像素的景深横向距离，/>表示第k个像素的景深纵向距离，A、B分别表示景深横向距离和景深纵向距离的预设权值，/>表示第k个像素的曝光程度，e表示自然常数，/>表示线性归一化处理。

2.根据权利要求1所述一种低光照图像优化增强方法，其特征在于，所述根据每个像素的理论亮度与灰度值的比例关系得到每个像素的亮度比例，根据像素之间的亮度比例的一致性得到每个像素的亮度异常程度，包括的具体方法为：

获取亮度图像中每个像素的灰度值，计算每个像素的灰度值与理论亮度的比值，记为每个像素的亮度比例；

根据每个像素的亮度比例得到每个像素的亮度异常程度的计算方法为：其中，/>表示所有像素的亮度比例的方差，/>表示第k个像素的亮度比例，/>表示所有像素的亮度比例的均值，/>表示第k个像素的亮度异常程度。

3.根据权利要求1所述一种低光照图像优化增强方法，其特征在于，所述根据每个照明灯的空间位置获取每个照明灯的图像坐标，根据每个照明灯的图像坐标得到每个像素与每个照明灯的图像距离，包括的具体方法为：

利用现有的世界坐标系与图像坐标系的转化方法，根据每个照明灯的空间位置获取每个照明灯的图像坐标；根据每个照明灯的图像坐标获取每个像素与每个照明灯的欧氏距离，记为每个像素与每个照明灯的图像距离。

4.根据权利要求1所述一种低光照图像优化增强方法，其特征在于，所述根据每个像素与每个照明灯的图像距离得到每个像素的光源影响程度，包括的具体方法为：其中，/>表示第k个像素与第n个照明灯的图像距离，e表示自然常数，N表示照明灯的个数，/>表示第k个像素的光源影响程度。

5.根据权利要求1所述一种低光照图像优化增强方法，其特征在于，所述根据每个像素与周围像素的灰度值差异得到每个像素的局部亮度差异性，包括的具体方法为：

在亮度图像中获取以每个像素为中心的a*a的窗口，a表示预设窗口尺寸，计算每个像素的灰度值与窗口内其他每个像素灰度值的差值绝对值，将每个像素与窗口内其他所有像素的差值绝对值的均值，记为每个像素的局部亮度差异性。

6.根据权利要求1所述一种低光照图像优化增强方法，其特征在于，所述根据每个像素的曝光程度得到每个像素的伽马校正的调节系数，包括的具体方法为：其中，/>表示第/>个像素的曝光程度；/>表示线性归一化处理，表示第k个像素的伽马校正的调节系数。

7.根据权利要求1所述一种低光照图像优化增强方法，其特征在于，所述根据每个像素的伽马校正的调节系数对亮度图像进行过曝补偿处理得到修正后亮度图像，对修正后亮度图像进行增强处理得到增强后倒车影像，包括的具体方法为：

基于每个像素的伽马校正的调节系数，利用伽马校正算法对亮度图像的每个像素校正处理得到修正后亮度图像；

将倒车影像的修正后亮度图像替换原来的亮度图像，并将颜色空间转化为RGB空间得到修正后倒车影像；

利用直方图均衡化方法对修正后倒车影像进行增强处理得到增强后倒车影像。

8.一种低光照图像优化增强系统，其特征在于，该系统包括以下模块：

数据采集模块，用于获取夜间的倒车影像的亮度图像和每个照明灯的空间位置；

亮度异常程度获取模块，用于根据亮度图像中每个像素的景深和与中心像素的距离得到亮度图像中每个像素的理论亮度，根据每个像素的理论亮度与灰度值的比例关系得到每个像素的亮度比例，根据像素之间的亮度比例的一致性得到每个像素的亮度异常程度；

曝光程度获取模块，用于根据每个照明灯的空间位置获取每个照明灯的图像坐标，根据每个照明灯的图像坐标得到每个像素与每个照明灯的图像距离，根据每个像素与每个照明灯的图像距离得到每个像素的光源影响程度；根据每个像素与周围像素的灰度值差异得到每个像素的局部亮度差异性，根据每个像素的光源影响程度、亮度异常程度和局部亮度差异性得到每个像素的曝光程度；

图像校正和增强模块，用于根据每个像素的曝光程度得到每个像素的伽马校正的调节系数，根据每个像素的伽马校正的调节系数对亮度图像进行过曝补偿处理得到修正后亮度图像，对修正后亮度图像进行增强处理得到增强后倒车影像；

所述根据亮度图像中每个像素的景深和与中心像素的距离得到亮度图像中每个像素的理论亮度，包括的具体方法为：

获取亮度图像的最后一行的中间位置的像素，记为景深基准像素，获取亮度图像中每个像素与景深基准像素的水平距离，记为每个像素的景深横向距离；获取亮度图像中每个像素与景深基准像素的竖直距离，记为每个像素的景深纵向距离；获取亮度图像的中心像素，记为亮度基准像素，获取亮度图像中每个像素与亮度基准像素的欧氏距离，记为每个像素的亮度距离；

根据每个像素的景深横向距离、景深纵向距离和亮度距离得到每个像素的理论亮度的计算方法为：其中，/>表示第k个像素的亮度距离，/>表示第k个像素的景深横向距离，/>表示第k个像素的景深纵向距离，A、B分别表示景深横向距离和景深纵向距离的预设权值，/>表示第k个像素的理论亮度，e表示自然常数，/>表示线性归一化处理；

所述根据每个像素的光源影响程度、亮度异常程度和局部亮度差异性得到每个像素的曝光程度，包括的具体方法为：其中，/>表示第k个像素的光源影响程度，/>表示第k个像素的亮度异常程度，/>表示第k个像素的局部亮度差异性，/>表示第k个像素的景深横向距离，/>表示第k个像素的景深纵向距离，A、B分别表示景深横向距离和景深纵向距离的预设权值，/>表示第k个像素的曝光程度，e表示自然常数，/>表示线性归一化处理。