这篇论文的思想是移除噪声,同时保留结构信息的图像增强。采取的方式是在光照图上施加L1 约束,同时使用保真项在反射图的梯度上去保留结构化信息,同时获得保留结构的反射图和局部平滑的光照图,并估计出噪声,采取拉格朗日优化方法去解决这个优化问题。
当有噪声时,获取的图像有如下关系:
一般的retinex需要在log上进行,但是此时不满足$log(R)+log(I)=log(R \cdot L + N)$,此外还会引入噪声,这里求解光照图和反射图的公式如下所示:
其中第一项是保真项,使得I和分解过后的差异比较小,第二项使用L1约束使得光照图局部平滑,第三项使得反射图的梯度和输入图的梯度相近,从而保持结构信息。过去方法只使用L2约束会导致会导致结果出现模糊,这里使用第二项去保持光照图的结构化信息,同时要增强反射图的对比度,所以施加了第三项。这里有:
这样梯度大的区域G会相对调小,从而使得G的各处梯度相似。如果存在噪声,上述式子变为:
求解过程很复杂,这里不再赘述。最后估计出的光照图进行伽马变换做增强,和反射图相乘,得到最终增强的图像。