Aufgrund des Problems traditioneller Bildverbesserungsalgorithmen, die in Umgebungen mit niedriger Gesamtbeleuchtung und ungleichmäßiger Lichtverteilung zu einer Überverstärkung des Bildes und einer schwachen Erhaltung der Natürlichkeit neigen, wird ein Algorithmus zur Bildverbesserung bei niedriger Beleuchtung basierend auf einem Streulicht-Dämpfungsmodell vorgeschlagen. Zunächst wird in dieser Arbeit ein Streulicht-Dämpfungsmodell vorgestellt, das den Bildentstehungsprozess bei ungleichmäßiger Beleuchtung vernünftig erklärt. Danach wird mittels Max-RGB-Filter die Beleuchtung jedes Pixels geschätzt, um die Beleuchtungskarte zu initialisieren. Anschließend wird basierend auf der sanften Abschwächung der Beleuchtung in Abhängigkeit vom Einfallswinkel und Abstand in den segmentierten Bildbereichen die Beleuchtungskomponente mithilfe von Tiefen- und Gradienteninformationen optimiert, um eine präzise Beleuchtungskarte zu erhalten; außerdem wird die lokale Ähnlichkeit der Transmission auf Grundlage der Dunkelkanalpriorität verwendet, um die Schätzung der Reflexionskomponente einzuschränken; schließlich wird durch die Fusion der optimierten Beleuchtungs- und Reflexionskomponenten über das vorgeschlagene Streulicht-Dämpfungsmodell das finale Bild mit verbesserter niedriger Beleuchtung erzielt. Im Vergleich mit den Algorithmen NPE, LIME, HE, ALSM, MSRCR, MF, WV_SIRE auf Bildern mit niedriger Beleuchtung in verschiedenen Szenarien erreichte der referenzfreie anisotrope Qualitätsbeurteiler (BIQAA) maximal 0,0196, die kumulative Wahrscheinlichkeit zur Unschärfeerkennung (CPBD) maximal 0,6801, der referenzfreie qualitätsbeurteiler im Raumdomänenbild (BRISQUE) minimal 21,4715, der Qualitätsbeurteiler für natürliche Bilder (NIQE) minimal 2,6995, womit die Gesamtperformance andere Vergleichsalgorithmen übertrifft. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass der vorgeschlagene Algorithmus effektiv Rauschen unterdrücken, den Kontrast und die Helligkeit verbessern und die Natürlichkeit des Bildes besser erhalten kann.

Bildverbesserung bei niedriger Beleuchtung; Streulicht-Dämpfungsmodell; Tiefeninformationen; Dunkelkanalpriorität