煤矿综采工作面环境恶劣，大雾、粉尘及光照对图像质量产生了较大干扰，影响视频信息的准确性。现有非均匀光照图像处理方法对煤矿井下工作场景的图像进行处理时，无法获取高质量对比图像或模型图像作为样本；难以对井下照明区域光照强度过大的图像进行有效的特征提取；因曝光、光照范围扩散、粉尘遮挡，导致图像特征丢失和色彩失真等。因此，提出了一种融合整体光照抑制、入射光照去除及去雾的图像去噪算法。

       首先，从视频中截取图像，判断图像是否需要进行光照抑制，将需要进行光照抑制的RGB图像拆分通道，并计算每个通道的光照调节因子，实现图像的整体光照抑制。然后，将未进行整体光照抑制的图像和经整体光照抑制的图像进行反射分量提取，即将输入图像转换为HSV空间图像，使用单尺度Retinex（SSR）算法对V分量进行单独处理，将V分量中的入射分量去除，保留反射分量，并对反射分量使用直方图均衡算法实现光照均衡化处理。最后，使用改进引导滤波的暗通道先验去雾算法对经过光照处理后的图像进行去雾处理，并使用伽马校正函数重新调节亮度不均的图像。 

       煤矿井下非均匀照度图像去噪算法有效抑制了因光照导致整体亮度较高的问题，且由于大雾、粉尘等因素导致图像模糊的部分更加清晰，图像的细节特征更加突出。

       在信息熵、均值 、标准差、空间频率评价指标上，煤矿井下非均匀照度图像去噪算法较MSR算法分别平均提升21.87%，−56.06%，153.43%，294.45%，较MSRCP算法分别平均提升了1.18%，−39.56%，33.29%，−4.71%，较MSRCR算法分别平均提升了38.06%，−55.27%，462.10%，300.96%。说明煤矿井下非均匀照度图像去噪算法能更有效地增加图像信息量、抑制光照强度、提升边缘信息及图像清晰度。 

张旭辉，博士，三级教授，博士生导师，陕西省中青年科技创新领军人才，全国煤矿智能化专家。现任西安科技大学教务处处长，陕西煤矿机电设备智能检测与控制重点科技创新团队带头人，陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室常务副主任，兼任教育部工程教育专业认证机械类专业认证专家，中国煤炭工业技术委员会矿山机电与辅助运输专家委员，中国工程机械学会煤矿机械分会副秘书长，中国力学学会高级会员，《工矿自动化》编委。近年来主要从事煤矿采掘装备智能化技术、复杂机电系统耦合建模与非线性动力学、数字孪生驱动远程虚拟操控、机电产品绿色设计技术与评价等方面研究工作，多项成果通过省级鉴定，已获省部级奖励10余项，发表学术论文200多篇，授权发明专利近60件。围绕煤矿智能化掘进方面的理论与应用开展研究，攻克了振动工况下成像模糊机理、掘进装备位姿精准测量、掘进装备智能控制、数字孪生驱动的虚拟远程控制等一系列关键技术，破解了煤矿井下掘进设备位姿测量与智能控制难题，形成了煤矿井下巷道长距离定位的“视觉+”精确定位技术方案，“煤矿井下掘进装备精确定位与可视化截割控制技术及应用”获中国煤炭工业协会科学技术奖二等奖。成果已在陕煤集团彬长矿业公司孟村煤矿、中煤华晋集团王家岭煤矿、陕西榆林大海则煤矿等多个掘进工作面应用，并在西安煤矿机械有限公司、山东天河科技股份有限公司等掘进厂家配套，有效改善了掘进工作面操作人员环境，对于煤矿安全、高效、绿色、智能掘进技术发展具有重要促进作用。

张旭辉，麻兵，杨文娟，等. 煤矿井下非均匀照度图像去噪研究[J]. 工矿自动化，2024，50（2）：1-8.

ZHANG Xuhui, MA Bing, YANG Wenjuan, et al. Research on denoising of uneven lighting images in coal mine underground[J].Journal of Mine Automation，2024，50（2）：1-8.