一种光照无关图阴影去除方法*

韩东辰，尚雅层，来跃深

(西安工业大学 机电工程学院，西安 710021)

阴影是由光线被物体完全或部分遮挡而形成的一种常见的自然现象，却给计算机和机器人视觉带来影响。阴影会使得机器视觉采集的信息受到干扰，从而对目标的数量、形状产生误判，降低了识别的准确度。因此，对图像进行阴影去除具有现实意义。目前图像阴影去除的方法大致分为两类：一类是根据数字图像的成像原理消除光照对图像颜色和强度的影响，进而消除阴影的影响。文献[1-3]使用熵最小化方法对图像进行转换、投影，以获得与光照影响无关的灰度图，从而去除阴影。文献[4]利用Wiener滤波器的图像分解提出了一种新的创建光照不变图像的方法。文献[5]定义了一种新的光照无关模型，并应用于道路图像的阴影去除。文献[6]应用图像光照正交分解模型生成无阴影图像。一类是利用图像的亮度[7]、颜色[8]、梯度[9]、纹理[10]等基本特征进行阴影去除。文献[11-12]将颜色特征和纹理特征相结合以去除阴影。由于不同颜色空间对于光照有着不同的敏感特性，因此，将图像转换到不同的颜色空间也是阴影去除常用的方法[13-15]。文中采用独立成分分析法确定每个像素点的投影方向，提出基于光照无关图的阴影去除方法。

1 光照无关图

当光照条件是普朗克光源且图像基于朗伯模型时，彩色图像中某一像素点的RGB颜色值可以表示为

(1)

式中：ρk为某一像素点的RGB颜色值，k代表R,G,B这3个颜色通道；σ为常数因子，表示给定像素处的朗伯阴影系数；……