Реализация алгоритма Retinex
-
20-12-2019 - |
Вопрос
мне нужно реализовать Одномасштабный алгоритм Retinex и многомасштабный алгоритм Retinex в С#,
Я немного поискал, но не нашел полезных практических проектов и статей с кодом.
Как я правильно понял, мне нужно:
- Преобразование RGB в YUV
- Размытие изображения с помощью фильтра размытия по Гауссу.
- Используйте I'(x, y) = 255*log10( I(x, y)/G(x, y)) + 127,5.
I - освещенность, G - ядро Гаусса, I' - результат изображения. - Конвертировать обратно YUV в RGB
Этот код работает неправильно
public static Image<Bgr, byte> SingleScaleRetinex(this Image<Bgr, byte> img, int gaussianKernelSize, double sigma)
{
var radius = gaussianKernelSize / 2;
var kernelSize = 2 * radius + 1;
var ycc = img.Convert<Ycc, byte>();
var sum = 0f;
var gaussKernel = new float[kernelSize * kernelSize];
for (int i = -radius, k = 0; i <= radius; i++, k++)
{
for (int j = -radius; j <= radius; j++)
{
var val = (float)Math.Exp(-(i * i + j * j) / (sigma * sigma));
gaussKernel[k] = val;
sum += val;
}
}
for (int i = 0; i < gaussKernel.Length; i++)
gaussKernel[i] /= sum;
var gray = new Image<Gray, byte>(ycc.Size);
CvInvoke.cvSetImageCOI(ycc, 1);
CvInvoke.cvCopy(ycc, gray, IntPtr.Zero);
// Размеры изображения
var width = img.Width;
var height = img.Height;
var bmp = gray.Bitmap;
var bitmapData = bmp.LockBits(new Rectangle(Point.Empty, gray.Size), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format8bppIndexed);
unsafe
{
for (var y = 0; y < height; y++)
{
var row = (byte*)bitmapData.Scan0 + y * bitmapData.Stride;
for (var x = 0; x < width; x++)
{
var color = row + x;
float val = 0;
for (int i = -radius, k = 0; i <= radius; i++, k++)
{
var ii = y + i;
if (ii < 0) ii = 0; if (ii >= height) ii = height - 1;
var row2 = (byte*)bitmapData.Scan0 + ii * bitmapData.Stride;
for (int j = -radius; j <= radius; j++)
{
var jj = x + j;
if (jj < 0) jj = 0; if (jj >= width) jj = width - 1;
val += *(row2 + jj) * gaussKernel[k];
}
}
var newColor = 127.5 + 255 * Math.Log(*color / val);
if (newColor > 255)
newColor = 255;
else if (newColor < 0)
newColor = 0;
*color = (byte)newColor;
}
}
}
bmp.UnlockBits(bitmapData);
CvInvoke.cvCopy(gray, ycc, IntPtr.Zero);
CvInvoke.cvSetImageCOI(ycc, 0);
return ycc.Convert<Bgr, byte>();
}
Решение
Посмотрите: http://www.fer.unizg.hr/ip/resources/color_Constancy
Эти алгоритмы являются модификациями алгоритма ретинекса (со скоростью улучшения), хотя автор дал им забавные имена :)
Есть полный исходный код (C ++, но он написан очень красиво).
Другие советы
Извините за некропостинг, но похоже, что в шаге 3 вашей процедуры есть ошибка, которая может ввести в заблуждение проходящего мимо человека.
Чтобы применить коррекцию, вам нужно разделить исходное изображение на его копию, отфильтрованную по Гауссу, а не на само ядро Гаусса.Примерно, в псевдокоде:
I_filtered(x,y) = G(x,y) * I(x,y)
I'(x,y) = log(I(x,y) / I_filtered(x,y))
А затем применить приведение I'(x,y)
к требуемому числовому типу (uint8
, как я понимаю из исходного поста).
Дополнительную информацию по этой теме можно найти в Эта бумага:
Ri(x, y) = log(Ii(x, y)) − log(Ii(x, y) ∗ F(x, y))
где
Ii
— входное изображение на i-м цветовом канале,Ri
Выходное изображение Retinex на канале I-TH иF
— это нормализованная функция объемного звучания..