ISP模塊之彩色圖像增強--ACE算法

    ACE(Automatic Color Enhancement),自動色彩增強算法，是一種對於彩色圖像增強十分行之有效的方法。它的改進算法以及快速實現在文章Automatic Color Enhancement (ACE) and its Fast Implementation,2012中提出。

    在NxN的圖像上，ACE算法的算法複雜度爲O(N^4),文章提出的新的ACE算法採取了兩種近似的方法，一是採用多項式函數逼近坡度函數（Slope function）降低卷積計算量，二是採用不同程度的插值來降低卷積的計算量。

    ACE算法具體步驟：

    第一步：分別對彩色圖像的R,G,B通道進行單獨處理，計算每個像素點的R(x)值，其中Sa(t)爲坡度函數，表示如下，第一步適應局部圖像對比，Sa(t)能夠放大較小的差異，並且豐富大的差異，能夠根據局部內容來擴展或者壓縮動態範圍：

            

          

    第二步：利用下面的公式將R(x)展到[0,1]之間，得到增強後的通道，第二步獲得全局白平衡。

   

    第三步：求解最優化問題，ACE算法可以看做是對規範的直方圖均衡化方法的一種平滑和局部修正的方法。

    

    改進方法所考慮的一些因素：

    1)其他的坡度函數Sa(t)，多項式函數逼近

    

    2)除了1/||x-y||外的權重函數的選擇

    3)在求和的過程中，y可以限制在x周圍的一個小窗口中

    4)L(x)的一些其他的標準化方法

    實驗效果：在官網上下載源代碼，安裝FFTW3庫之後方能正常運行得到結果。該方法對於對比度低，或者有霧的圖像處理後效果明顯。

    源代碼鏈接網址：http://www.ipol.im/pub/art/2012/g-ace/

      FFTW3庫下載以及配置鏈接：http://bbs.csdn.net/topics/390815673

    命令行：AutoColorEnhancement -a 5 -w 1/r -m interp:12 input.bmp output.bmp

                原圖 

                                   

              ACE處理後

                                        原圖

                                        ACE處理後