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申请/专利权人：中国石油天然气管道工程有限公司;中国石油天然气集团有限公司;中国石油管道局工程有限公司

摘要：本发明提供一种用于地下水封洞库掌子面节理图像的增强算法，包括如下步骤：在第一照明条件下获取地下水封洞库掌子面的第一节理图像作为待处理对象；在第二照明条件下获取地下水封洞库掌子面的第二节理图像作为目标对象；将第一节理图像进行对比度调整；将所述第一子图像进行光照均衡调整；将所述第二子图像进行非线性变换和自适应参数调整；对比计算所述第三子图像与所述第二节理图像的像素点的结构相似性指数；利用约束参数搜索方法搜索改进算法涉及到的参数空间，直至待处理对象和目标对象的结构相似性指数小于目标阈值。本发明的一个技术效果在于，设计合理，能够显著提升地下水封洞库掌子面节理图像的质量，提高节理识别的准确性。

主权项：1.一种用于地下水封洞库掌子面节理图像的增强方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S100，在第一照明条件下获取地下水封洞库掌子面的第一节理图像作为待处理对象；步骤S200，在第二照明条件下获取地下水封洞库掌子面的第二节理图像作为目标对象；其中，所述第一照明条件的照明度小于所述第二照明条件的照明度；步骤S300，将第一节理图像进行对比度调整，以获取第一子图像；在步骤S300中，采用如下方法进行对比度调整：通过引入正则项来约束第一子图像的平滑度以保持细节信息；其中，正则项采用总变分正则化方法，目标是最小化图像的总变差，计算公式如下：minGx,y=|gradGx,y|+λ*∑|Gx,y-Fx,y|；上式中，Gx,y表示调整后的图像像素值；Fx,y表示第一节理图像像素值；grad表示梯度算子，λ表示正则化参数；步骤S400，将所述第一子图像进行光照均衡调整，以获取第二子图像；在步骤S400中，采用如下方法进行光照均衡调整：引入局部对比度信息以进行均衡化调整，计算公式如下：Gx,y=Fx,y+λ*Cx,y*Fx,y-μx,y；上式中，Gx,y表示调整后的图像像素值，Fx,y表示第一节理图像像素值，Cx,y表示局部对比度，μx,y表示图像局部均值，λ为正则化参数；步骤S500，将所述第二子图像进行非线性变换和自适应参数调整，以获取第三子图像；在步骤S500中，采用如下方法进行非线性变换和自适应参数调整：非线性变换函数通过对图像像素进行非线性映射来实现；自适应调整参数根据图像的局部特征和统计信息动态地调整算法中的参数，计算公式如下：λx,y=μx,y+k*σx,y；上式中，μx,y表示图像局部均值，σx,y表示图像局部标准差，k为调节因子；采用如下公式进行非线性映射：Gx,y=A*log1+Fx,y；上式中，Gx,y表示调整后的图像像素值，Fx,y表示第一节理图像像素值，A为变换函数的缩放参数；步骤S600，对比计算所述第三子图像与所述第二节理图像的像素点的结构相似性指数；步骤S700，利用约束参数搜索方法搜索步骤S300~S500中改进算法涉及到的参数空间，根据搜索结果调整所述参数空间并重复步骤S300~S600，直至待处理对象和目标对象的结构相似性指数小于目标阈值；所述约束参数搜索方法包括随机搜索、模拟退火、粒子群优化和遗传算法。

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