本发明属于煤矿井下图像增强，具体涉及一种煤矿井下图像增强方法、系统、计算机设备以及存储介质。
背景技术：
1、井下视频图像作为井下信息来源的重要载体，大量的图像和视频技术深度贯穿于煤矿开采的全过程，其有效分析能为煤矿井下智能监控提供稳固数据依托。然而，由于煤矿井下漂浮的煤尘颗粒对人工光源发出的光线进行吸收和多重散射，从而在图像中呈现出辉光现象，导致井下图像出现照度不均问题，且由于煤矿井下光线不足、成像环境恶劣等原因，导致视频图像呈现照度低以及噪声较多等降质现象，使得识别关键信息受阻，从而妨碍对矿井作业人员的实时检测、设备运行状况的监测以及智能系统的精准决策，这些都限制了数字视频技术在煤矿生产中的应用。
2、应东杰等人采用小波变换技术，将煤矿井下图像先进行分解再重构，增强图像的细节信息。范凌云等人则是在对井下图像实施直方图均衡化和小波变换后，经过匹配处理并再次实施逆向小波变换以增强图像。但是，此类以小波变换为主导的图像增强方法，未充分处理低频信息的增强问题，使得图像信息无法有效显现，并且未能显著改进整体图像亮度。
3、zhi等人运用双伽马函数概念，依据照明图分布特性微调，以此提高低光区域的灰度水准和削弱局部强光区的灰度影响。yu等人应用反正切双曲线和优化双曲正切剖面对低光度图像进行了色调分量映射及增强处理。此外，park等人提出以retinex理论(一种图像处理理论)为基础构建的双层自编码器网络模型，该模型将堆叠式自编码器和卷积自编码器相结合，实现低光增强和降噪。kimmel等人利用先验假设，提出了一种基于变分框架的retinex图像增强方法，将照明估计问题转化为最优二次优化问题，尽管复杂度很高，但效果显著。elad等人提出非迭代的retinex图像增强方法，有效控制图像中的边缘以及抑制暗区噪声。
4、尽管上述方法在进行图像增强方面取得了一定效果，然而，由于煤矿井下图像存在的照度低且不均匀以及噪声较多等问题，导致现有的上述图像增强方法处理效果不理想。
技术实现思路
1、针对煤矿井下图像存在的照度低且不均匀以及噪声较多的问题，本发明提出了一种煤矿井下图像增强方法，该方法通过利用去辉光图像改进低照度增强srllie方法的目标函数，能够在抑制过曝光的同时对低照度图像进行有效地增强以及去噪处理，使得到的增强图像有效提升图像的亮度、抑制过度增强，并且能够恢复出图像细节信息，改善图像视觉效果。
2、本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：
3、步骤1.建立辉光成像退化模型以获得辉光图像，采用层分离方法将辉光剔除，抑制过曝光，获得去辉光图像；
4、步骤2.在低照度增强srllie方法的基础之上，依据去辉光图像改进低照度增强srllie方法的目标函数，对改进后的目标函数进行迭代求解，获得抑制过曝光并保留结构细节的照度图和去噪的反射图；
5、步骤3.利用s型伽马校正函数调整照度图的亮度，获得优化照度图；
6、步骤4.根据retinex理论，将优化后的照度图与反射图点乘，得到增强图像。
7、此外，在煤矿井下图像增强方法的基础上，本发明还提出了一种与之相适应的煤矿井下图像增强系统，其技术方案如下：
8、一种煤矿井下图像增强系统，包括：
9、图像去辉光模块，用于建立辉光成像退化模型以获得辉光图像，采用层分离方法将辉光剔除，避免过曝光问题，获得去辉光图像；
10、改进的srllie模块，用于在低照度增强srllie方法的基础之上，依据去辉光图像改进低照度增强srllie方法的目标函数，对改进后的目标函数进行迭代求解，获得抑制过曝光并保留结构细节的照度图和去噪的反射图；
11、照度图优化模块，用于利用s型伽马校正函数调整照度图的亮度，获得优化照度图；
12、图像增强模块，用于根据retinex理论，将优化后的照度图与反射图点乘，得到增强图像。
13、此外，在上述煤矿井下图像增强方法的基础上，本发明还提出了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和一个或多个处理器；
14、所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，用于实现上面述及的煤矿井下图像增强方法的步骤。
15、此外，在上述煤矿井下图像增强方法的基础上，本发明还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序；该程序被处理器执行时，用于实现上面述及的煤矿井下图像增强方法的步骤。
16、本发明具有如下优点：
17、如上所述，本发明述及了一种煤矿井下图像增强方法，该方法首先建立辉光成像退化模型以获得辉光图像，采用层分离方法使输入图像与辉光图像相减将辉光剔除，获得的去辉光图像抑制过曝光，并提高了图像的清晰度和识别度；接着在原有低照度增强srllie方法的基础之上，依据去辉光图像改进其目标函数，再运用交替方向乘子法对改进后的目标函数进行迭代求解，获得抑制过曝光并保留结构细节的照度图和去噪的反射图，避免出现过曝光，改善了煤矿井下图像照度不均匀问题，同时也减少了噪声的干扰；然后利用s型伽马校正函数调整照度图的亮度，获得的优化照度图既能够提高暗区的亮度，也避免了过亮区域过度增强；最后根据retinex理论，将优化后的照度图与反射图点乘，得到增强图像。本发明方法不仅能有效地提升图像的亮度、抑制过度增强，又能够恢复出图像细节信息，改善了图像视觉效果，有效解决了煤矿井下图像存在的照度低且不均匀以及噪声较多的问题。
1.一种煤矿井下图像增强方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的煤矿井下图像增强方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的煤矿井下图像增强方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的煤矿井下图像增强方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的煤矿井下图像增强方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的煤矿井下图像增强方法，其特征在于，所述步骤4具体为：
7.一种煤矿井下图像增强系统，其特征在于，包括：
8.一种计算机设备，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，其特征在于，所述处理器执行所述可执行代码时，实现如权利要求1至6任一项所述的煤矿井下图像增强方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6任一项所述的煤矿井下图像增强方法的步骤。
