圖像增強(qiáng)方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圖像增強(qiáng)方法，其包括以下步驟：獲得圖像信息，并對(duì)圖像信息進(jìn)行采樣以生成多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值；根據(jù)多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值分別生成N個(gè)閾值，其中，N為正整數(shù)；根據(jù)N個(gè)閾值對(duì)圖像進(jìn)行分區(qū)以生成N+1個(gè)圖像區(qū)域，其中每個(gè)圖像區(qū)域具有對(duì)應(yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值，而且基準(zhǔn)亮度值與圖像區(qū)域所對(duì)應(yīng)的閾值相關(guān)；以及根據(jù)圖像區(qū)域?qū)?yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值對(duì)圖像區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)。采用本發(fā)明提出的圖像增強(qiáng)方法，能夠在滿足對(duì)圖像進(jìn)行整體對(duì)比度增強(qiáng)的同時(shí)，有效地防止圖像中亮區(qū)域過暴和暗區(qū)域過暗的現(xiàn)象，并且該方法靈活性強(qiáng)。本發(fā)明還公開了一種圖像增強(qiáng)裝置。
【專利說明】圖像增強(qiáng)方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種圖像增強(qiáng)方法以及一種圖像增強(qiáng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]圖像增強(qiáng)的目的是按照人的主觀要求對(duì)現(xiàn)有圖像進(jìn)行加工，以突出圖像中的某些信息，削弱或除去某些不需要的信息，得到對(duì)具體應(yīng)用更為實(shí)用的圖像，或?qū)D像轉(zhuǎn)換成一種更適合人或機(jī)器進(jìn)行分析處理的形式。其中，對(duì)比度增強(qiáng)算法是現(xiàn)有的圖像增強(qiáng)方法中的一種，目的是為了提高圖像整體或部分的對(duì)比度，以改善圖像的視覺效果。[0003]現(xiàn)有的一種對(duì)比度增強(qiáng)算法，是以對(duì)比度增強(qiáng)圖像的平均亮度Y_AVER為中心，以K為斜率的，其中關(guān)于亮度Y的直線方程為:
[0004]Y_0UT=Y_IN+ (Y_IN_Y_AVER) *K(I，)
[0005]令K’ = k+1，則K = k’ -1，將K = k’ -1代入上述公式(I’)并進(jìn)行代換化簡可以得到:
[0006]Y_0UT=Y_AVER+(Y_IN_Y_AVER)*K' (2，)
[0007]其中，YIN為圖像對(duì)比度增強(qiáng)之前的亮度值，YOUT為圖像對(duì)比度增強(qiáng)之后的亮度值，YAVER為圖像對(duì)比度增強(qiáng)之前的平均亮度，K和K’是相應(yīng)的斜率，為手寫值。要想實(shí)現(xiàn)圖像的對(duì)比度增強(qiáng)，則K’的值應(yīng)大于1，直線方程示意圖如圖1所示。
[0008]綜上所述，現(xiàn)有圖像對(duì)比度增強(qiáng)算法的實(shí)現(xiàn)過程為:拍攝一張圖片，按照公式(2’)，設(shè)定K’的值大于1，對(duì)所拍攝圖片中的所有點(diǎn)進(jìn)行處理，則圖片中所有大于圖像平均亮度的點(diǎn)的亮度值都被放大，所有小于圖像平均亮度的點(diǎn)都被縮小，從而達(dá)到對(duì)圖像的對(duì)比度進(jìn)行拉伸的目的，圖像的明暗對(duì)比更加分明。但是，在對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)的過程中，所有大于圖像平均亮度值的點(diǎn)的亮度值都被拉伸，放大了同樣的倍數(shù)，而所有小于圖像平均亮度值的點(diǎn)的亮度值都縮小了同樣的倍數(shù)，即圖像中較亮的點(diǎn)的對(duì)比度增加的倍數(shù)和較暗的點(diǎn)縮小的倍數(shù)是一樣的。如果需要對(duì)圖像的對(duì)比度增強(qiáng)效果更強(qiáng)一點(diǎn)，就需要加大K’的值，結(jié)果，圖像的對(duì)比度得到了增強(qiáng)，但是，圖像上一部分大于平均亮度值的較亮點(diǎn)的亮度值，因?yàn)閷?duì)比度拉伸變的很大甚至到255，圖像上還有一部分小于平均亮度值的較暗點(diǎn)的亮度值，因?yàn)閷?duì)比度拉伸變的很小甚至到0，最后導(dǎo)致圖像對(duì)比度增強(qiáng)后的圖像中原來較亮的地方過暴比較嚴(yán)重，而原來較暗的地方過于黑暗。
[0009]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)是，圖像中所有點(diǎn)的亮度值拉伸和縮小的倍數(shù)都相同，但是原始圖像中的點(diǎn)的亮度值并不是均衡的，當(dāng)選擇較大K’值時(shí)，對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)后，導(dǎo)致圖像中原來較亮的地方過暴比較嚴(yán)重，而原來較暗的地方過于黑暗；并且，在對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)時(shí)，對(duì)亮度的調(diào)節(jié)方式不夠靈活。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。[0011]為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種圖像增強(qiáng)方法，該方法能夠在滿足對(duì)圖像進(jìn)行整體對(duì)比度增強(qiáng)的同時(shí)，有效地防止圖像中亮區(qū)域過暴和暗區(qū)域過暗的現(xiàn)象，并且該方法靈活性強(qiáng)。本發(fā)明的第二個(gè)目的還提出了一種圖像增強(qiáng)裝置。
[0012]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出了一種圖像增強(qiáng)方法，該方法包括:獲得圖像信息，并對(duì)圖像信息進(jìn)行采樣以生成多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值；；根據(jù)所述多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值分別生成N個(gè)閾值，其中，N為正整數(shù)；根據(jù)所述N個(gè)閾值對(duì)圖像進(jìn)行分區(qū)以生成N+1個(gè)圖像區(qū)域，其中，每個(gè)圖像區(qū)域具有對(duì)應(yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值，其中，所述基準(zhǔn)亮度值與圖像區(qū)域所對(duì)應(yīng)的閾值相關(guān)；以及根據(jù)圖像區(qū)域?qū)?yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值對(duì)圖像區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的圖像增強(qiáng)方法，通過對(duì)圖像不同亮度區(qū)域進(jìn)行分區(qū)處理，并且對(duì)不同的分區(qū)設(shè)置合適的斜率和基準(zhǔn)亮度值，能夠?qū)D像進(jìn)行有效的對(duì)比度增強(qiáng)，并且防止圖像中出現(xiàn)過暴和過于黑暗的現(xiàn)象，還可以根據(jù)圖像增強(qiáng)效果，對(duì)相應(yīng)的斜率進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，處理方法更加靈活。
[0014]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第二方面的實(shí)施例提出了一種圖像增強(qiáng)裝置，該裝置包括:采樣模塊，用于獲得圖像信息并對(duì)圖像信息進(jìn)行采樣以生成多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值；計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值分別計(jì)算得到N個(gè)閾值，其中，N為正整數(shù)；分區(qū)模塊，用于根據(jù)所述N個(gè)閾值對(duì)圖像進(jìn)行分區(qū)以生成N+1個(gè)圖像區(qū)域，其中，每個(gè)圖像區(qū)域具有對(duì)應(yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值，其中，基準(zhǔn)亮度值與圖像區(qū)域所對(duì)應(yīng)的閾值相關(guān)；以及增強(qiáng)模塊，用于根據(jù)圖像區(qū)域?qū)?yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值對(duì)圖像區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的圖像增強(qiáng)裝置，通過計(jì)算模塊對(duì)圖像進(jìn)行計(jì)算，獲得N個(gè)閾值，并通過分區(qū)模塊對(duì)圖像進(jìn)行分區(qū)，且區(qū)域之間可以連續(xù)，靈活性強(qiáng)；通過增強(qiáng)模塊對(duì)圖像不同區(qū)域設(shè)定合適斜率，能夠使圖形在整體對(duì)比度增強(qiáng)的同時(shí)，防止出現(xiàn)過暴和過于黑暗，并且根據(jù)圖像增強(qiáng)效果，可以通過增強(qiáng)模塊調(diào)整相應(yīng)斜率，以達(dá)到較佳效果，更加靈活方便。
[0016]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0018]圖1為現(xiàn)有的對(duì)比度增強(qiáng)算法的直線方程示意圖；
[0019]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像增強(qiáng)方法的流程圖；
[0020]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像增強(qiáng)方法的分段直線方程示意圖；
[0021]圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像增強(qiáng)裝置的模塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。[0023]下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此夕卜，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0024]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0025]參照下面的描述和附圖，將清楚本發(fā)明的實(shí)施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發(fā)明的實(shí)施例中的一些特定實(shí)施方式，來表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例的范圍不受此限制。相反，本發(fā)明的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
[0026]下面參照?qǐng)D2和圖3來對(duì)本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出的圖像增強(qiáng)方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0027]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提出了一種圖像增強(qiáng)方法，如圖2所示，該方法包括以下步驟:
[0028]步驟201，獲得圖像信息，并對(duì)圖像信息進(jìn)行采樣以生成多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值。
[0029]拍攝圖片，獲得圖像信息，并對(duì)圖像信息進(jìn)行掃描采樣，獲得多個(gè)采樣點(diǎn)。對(duì)所獲得的多個(gè)采樣點(diǎn)的亮度值進(jìn)行平均計(jì)算，獲得采樣點(diǎn)亮度的平均亮度值。
[0030]步驟202，根據(jù)多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值分別生成N個(gè)閾值，其中，N為正整數(shù)。
[0031]根據(jù)圖像具體的亮暗分布，確定N個(gè)閾值，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，N為3，即N個(gè)閾值包括第一閾值、第二閾值和第三閾值。其中，第二閾值為平均亮度值，第一閾值根據(jù)平均亮度值和亮度最小值得到，第三閾值根據(jù)平均亮度值和亮度最大值得到。例如，將步驟201所獲得平均亮度值作為第二閾值X2，將平均亮度值和亮度最小值O值之和的一半作為第一閾值XI，將平均亮度值和亮度最大值255之和的一半作為第三閾值X3。
[0032]步驟203，根據(jù)N個(gè)閾值對(duì)圖像進(jìn)行分區(qū)以生成N+1個(gè)圖像區(qū)域，其中，每個(gè)圖像區(qū)域具有對(duì)應(yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值，并且基準(zhǔn)亮度值與圖像區(qū)域所對(duì)應(yīng)的閾值相關(guān)。
[0033]根據(jù)步驟202獲得N個(gè)閾值對(duì)圖像進(jìn)行分區(qū)獲得N+1個(gè)圖像區(qū)域。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，N個(gè)閾值包括第一閾值X1、第二閾值X2和第三閾值X3三個(gè)閾值，從而將圖像分為N+1個(gè)圖像區(qū)域即四個(gè)圖像區(qū)域。四個(gè)圖像區(qū)域包括暗區(qū)域、較暗區(qū)域、較亮區(qū)域和亮區(qū)域，其中暗區(qū)域是指在圖像對(duì)比度增強(qiáng)之前在0〈=Y_IN〈X1范圍內(nèi)的亮度值，較暗區(qū)域是指在圖像對(duì)比度增強(qiáng)之前在X1=〈Y_IN〈X2范圍內(nèi)的亮度值，較亮區(qū)域是指在圖像對(duì)比度增強(qiáng)之前在X2〈=Y_IN〈=X3范圍內(nèi)的亮度值，亮區(qū)域是指在圖像對(duì)比度增強(qiáng)之前在X3〈Y_ΙΝ〈=255范圍內(nèi)的亮度值。[0034]此外，各個(gè)圖像區(qū)域?qū)?yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0035]步驟204，根據(jù)圖像區(qū)域?qū)?yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值對(duì)圖像區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)。
[0036]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，通過以下公式對(duì)圖像區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng):
[0037]當(dāng)0〈=Y_IN〈X1 時(shí)，Y_0UT=Y1+(Y_IN_X1)*K1 ; (I)
[0038]當(dāng)X1=〈Y_IN〈X2 時(shí)，Y_0UT=Y2+(Y_IN_X2) *K2 ； (2)
[0039]當(dāng)Χ2〈=Υ_ΙΝ〈=Χ3 時(shí)，Y_0UT=Y2+(Υ_ΙΝ_Χ2) *Κ3 ； (3)
[0040]當(dāng)Χ3〈Υ_ΙΝ〈=255 時(shí)，Y_0UT=Y3+(Υ_ΙΝ_Χ3) *Κ4 ； (4)
[0041]其中，Υ_ΙΝ為增強(qiáng)之前的亮度，Y_0UT為增強(qiáng)之后的亮度，Xl為第一閾值，X2為所述第二閾值，X3為所述第三閾值，Yl為圖像亮度值為Xl時(shí)得到的增強(qiáng)后的亮度值，Y2為平均亮度值，Y3為圖像亮度值為X3時(shí)得到的增強(qiáng)后的亮度值，K1、K2、K3和Κ4分別為暗區(qū)域、較暗區(qū)域、較亮區(qū)域和亮區(qū)域相對(duì)應(yīng)的斜率。
[0042]結(jié)合附圖3和上述公式可以看出，每個(gè)圖像區(qū)域具有對(duì)應(yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值，其中，基準(zhǔn)亮度值與圖像區(qū)域所對(duì)應(yīng)的閾值相關(guān)。其中，暗區(qū)域的斜率為Κ1，基準(zhǔn)亮度值為Yl,即當(dāng)圖像亮度值為Xl時(shí)得到的增強(qiáng)后的亮度值；較暗區(qū)域的斜率為Κ2，基準(zhǔn)亮度值為Υ2，即圖像增強(qiáng)后的平均亮度值；較亮區(qū)域的斜率為Κ3，基準(zhǔn)亮度值為Υ2，即圖像增強(qiáng)后的平均亮度值；亮區(qū)域的斜率為Κ4，基準(zhǔn)亮度值為Υ3，即圖像亮度值為Χ3時(shí)圖像增強(qiáng)后的亮度值。較暗區(qū)域?qū)?yīng)的基準(zhǔn)亮度值與較亮區(qū)域?qū)?yīng)的基準(zhǔn)亮度值相同，且均為平均亮度值。Yl是將第一閾值Xl代入公式(2)所得，即Y_0UT=Y2+(X1-X2)*K2，其中X1、X2、Y2為已知，Κ2為設(shè)定值，亦即Yl為圖像亮度值為第一閾值Xl時(shí)得到的增強(qiáng)后的亮度值；Υ2是圖像增強(qiáng)后的平均亮度值；Υ3是將第三閾值Χ3代入公式(3)所得，即Y_0UT=Y2+(X3-X2)*K3，其中X2、X3、Y2為已知，K3為設(shè)定值，亦即Υ3為圖像亮度值為第三閾值Χ3時(shí)得到的增強(qiáng)后的亮度值。
[0043]在本發(fā)明的實(shí)施例中，根據(jù)圖像的亮度效果，分別設(shè)定四個(gè)區(qū)域的斜率，對(duì)于亮區(qū)域和暗區(qū)域，可以把相應(yīng)的斜率Kl和Κ4設(shè)定的小一些。同時(shí)根據(jù)圖像的增強(qiáng)效果，調(diào)節(jié)Κ2、Κ3，使圖像整體對(duì)比效果較好，調(diào)節(jié)Κ1、Κ4，使在不影響圖像對(duì)比度效果的情況下，調(diào)整暗區(qū)域和亮區(qū)域的對(duì)比度，降低圖像中過暴點(diǎn)和過暗點(diǎn)的數(shù)量。
[0044]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中提出的圖像增強(qiáng)方法，通過根據(jù)不同的閾值對(duì)圖像進(jìn)行分區(qū)，并且各區(qū)域之間可以連續(xù)，靈活性較強(qiáng)，并對(duì)不同的圖像區(qū)域設(shè)定不同的斜率，能夠使圖像的整體對(duì)比度增強(qiáng)效果良好，減少圖像中過暴點(diǎn)和過暗點(diǎn)的數(shù)量，并可以根據(jù)圖像增強(qiáng)效果調(diào)節(jié)斜率，以達(dá)到較佳效果，方法更加靈活。
[0045]本發(fā)明第二方面的實(shí)施例提出了一種圖像增強(qiáng)裝置，如圖4所示，該裝置包括:采樣模塊401、計(jì)算模塊402、分區(qū)模塊403和增強(qiáng)模塊404。其中，采樣模塊401用于獲得圖像信息并對(duì)圖像信息進(jìn)行采樣以生成多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值。計(jì)算模塊402用于根據(jù)多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值分別計(jì)算得到N個(gè)閾值，其中，N為正整數(shù)。分區(qū)模塊403用于根據(jù)N個(gè)閾值對(duì)圖像進(jìn)行分區(qū)以生成Ν+1個(gè)圖像區(qū)域，并且所生成的Ν+1個(gè)圖像區(qū)域中每個(gè)圖像區(qū)域都具有對(duì)應(yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值，而且每個(gè)圖像區(qū)域的基準(zhǔn)亮度值與圖像區(qū)域所對(duì)應(yīng)的閾值相關(guān)。增強(qiáng)模塊404用于根據(jù)圖像區(qū)域?qū)?yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值對(duì)圖像區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)。
[0046]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述圖像增強(qiáng)裝置的工作過程為:首先，采樣模塊401獲得圖像信息，并對(duì)圖像信息進(jìn)行采樣并生成多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值。然后，計(jì)算模塊402根據(jù)采樣模塊401獲得的采樣點(diǎn)的平均亮度值，計(jì)算出N個(gè)閾值，并傳輸給分區(qū)模塊403，分區(qū)模塊403根據(jù)N個(gè)閾值對(duì)圖像進(jìn)行分區(qū)。最后，由增強(qiáng)模塊404對(duì)圖像的各個(gè)分區(qū)進(jìn)行相應(yīng)的對(duì)比度增強(qiáng)。
[0047]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算模塊402計(jì)算獲得的N個(gè)閾值包括第一閾值、第二閾值和第三閾值。其中，第二閾值為平均亮度值，第一閾值根據(jù)平均亮度值和亮度最小值得至IJ，第三閾值根據(jù)平均亮度值和亮度最大值得到。即言，計(jì)算模塊402將計(jì)算獲得的平均亮度值作為第二閾值X2，并將計(jì)算獲得的平均亮度值和亮度最小值O值之和的一半作為第一閾值XI，以及將計(jì)算獲得的平均亮度值和亮度最大值255之和的一半作為第三閾值X3。
[0048]根據(jù)計(jì)算模塊402計(jì)算的N個(gè)閾值，分區(qū)模塊403對(duì)圖像進(jìn)行分區(qū)以生成N+1個(gè)圖像區(qū)域。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，N=3，將圖像分為N+1個(gè)圖像區(qū)域即四個(gè)圖像區(qū)域，其包括暗區(qū)域、較暗區(qū)域、較亮區(qū)域和亮區(qū)域。其中，暗區(qū)域圖像增強(qiáng)之前亮度值范圍為0〈=Y_ΙΝ〈Χ1，較暗區(qū)域圖像增強(qiáng)之前亮度值范圍為Χ1=〈Υ_ΙΝ〈Χ2，較亮區(qū)域圖像增強(qiáng)之前亮度值范圍為Χ2〈=Υ_ΙΝ〈=Χ3，亮區(qū)域圖像增強(qiáng)之前亮度值范圍為Χ3〈Υ_ΙΝ〈=255。
[0049]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，增強(qiáng)模塊404是通過以下公式對(duì)圖像區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng):
[0050]當(dāng)0〈=Υ_ΙΝ〈Χ1 時(shí)，Y_0UT=Y1+(Y_IN-X1)*K1 ; (I)
[0051]當(dāng)X1〈=Y_IN〈X2 時(shí)，Y_0UT=Y2+(Y_IN_X2) *K2 ； (2)
[0052]當(dāng)Χ2〈=Υ_ΙΝ〈=Χ3 時(shí)，Y_0UT=Y2+(Υ_ΙΝ_Χ2) *Κ3 ； (3)
[0053]當(dāng)Χ3〈Υ_ΙΝ〈=255 時(shí)，Y_0UT=Y3+(Υ_ΙΝ_Χ3) *Κ4 ； (4)
[0054]其中，Υ_ΙΝ為增強(qiáng)之前的亮度，Y_0UT為增強(qiáng)之后的亮度，Xl為第一閾值，X2為所述第二閾值，X3為所述第三閾值，Yl為圖像亮度值為Xl時(shí)得到的增強(qiáng)后的亮度值，Y2為平均亮度值，Y3為圖像亮度值為X3時(shí)得到的增強(qiáng)后的亮度值，K1、K2、K3和Κ4分別為暗區(qū)域、較暗區(qū)域、較亮區(qū)域和亮區(qū)域相對(duì)應(yīng)的斜率。
[0055]從附圖3和上述公式可以看出，每個(gè)圖像區(qū)域具有對(duì)應(yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值，其中，基準(zhǔn)亮度值與圖像區(qū)域所對(duì)應(yīng)的閾值相關(guān)。其中，暗區(qū)域斜率為Κ1，基準(zhǔn)亮度值為Υ1，即當(dāng)圖像亮度值為Xl時(shí)得到的增強(qiáng)后的亮度值；較暗區(qū)域斜率為Κ2，基準(zhǔn)亮度值為Υ2，即圖像增強(qiáng)后的平均亮度值；較亮區(qū)域斜率為Κ3，基準(zhǔn)亮度值為Υ2，即圖像增強(qiáng)后的平均亮度值；亮區(qū)域斜率為Κ4，基準(zhǔn)亮度值為Υ3，即圖像亮度值為Χ3時(shí)圖像增強(qiáng)后的亮度值。較暗區(qū)域?qū)?yīng)的基準(zhǔn)亮度值與較亮區(qū)域?qū)?yīng)的基準(zhǔn)亮度值相同，且均為平均亮度值。Yl是將第一閾值Xl代入公式(2)所得，即Y_0UT=Y2+(X1-X2)*K2，其中X1、X2、Y2為已知，Κ2為設(shè)定值，亦即為圖像亮度值為第一閾值Xl時(shí)得到的增強(qiáng)后的亮度值；Υ2是圖像增強(qiáng)后的平均亮度值；Υ3是將第三閾值Χ3代入公式(3)所得，即Y_0UT=Y2+(X3-X2)*K3，其中X2、X3、Y2為已知，K3為設(shè)定值，亦即為圖像亮度值為第三閾值X3時(shí)得到的增強(qiáng)后的亮度值。
[0056]增強(qiáng)模塊404根據(jù)圖像區(qū)域?qū)?yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值對(duì)圖像區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)。設(shè)定各個(gè)圖像區(qū)域?qū)?yīng)的斜率K1、K2、K3和K4，對(duì)于亮區(qū)域和暗區(qū)域，可以把相應(yīng)的斜率Kl和K4設(shè)定的小一點(diǎn)。根據(jù)公式(I)、(2)、(3)和(4)對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)，并根據(jù)圖像的增強(qiáng)效果，增強(qiáng)模塊404可以調(diào)節(jié)K2、K3，使圖像整體對(duì)比效果較好，調(diào)節(jié)K1、K4，在不影響圖像對(duì)比度效果的情況下，調(diào)整暗區(qū)域和亮區(qū)域的對(duì)比度，降低圖像中過暴點(diǎn)和過暗點(diǎn)的數(shù)量。
[0057]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的圖像增強(qiáng)裝置，通過計(jì)算模塊402獲得N個(gè)閾值，并通過分區(qū)模塊403對(duì)圖像進(jìn)行分區(qū)，且區(qū)域之間可以連續(xù)，靈活性較強(qiáng)。同時(shí)，通過增強(qiáng)模塊404對(duì)于不同的圖像區(qū)域設(shè)定不同的斜率，對(duì)圖像不同亮度區(qū)域進(jìn)行分別增強(qiáng)處理，能夠使圖像的整體增強(qiáng)效果良好，并可以降低圖像亮區(qū)域過暴，暗區(qū)域?qū)Ρ榷仍鰪?qiáng)后過暗，并且可以根據(jù)圖像增強(qiáng)效果，增強(qiáng)模塊404調(diào)整相應(yīng)斜率，更加靈活方便。
[0058]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個(gè)或更多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的范圍包括另外的實(shí)現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時(shí)的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實(shí)施例所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所理解。
[0059]在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認(rèn)為是用于實(shí)現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的定序列表，可以具體實(shí)現(xiàn)在任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(如基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)、包括處理器的系統(tǒng)或其他可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取指令并執(zhí)行指令的系統(tǒng))使用，或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用。就本說明書而言，"計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)"可以是任何可以包含、存儲(chǔ)、通信、傳播或傳輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用的裝置。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下:具有一個(gè)或多個(gè)布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計(jì)算機(jī)盤盒(磁裝置)，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，只讀存儲(chǔ)器(R0M)，可擦除可編輯只讀存儲(chǔ)器(EPR0M或閃速存儲(chǔ)器)，光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲(chǔ)器(⑶ROM)。另外，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質(zhì)，因?yàn)榭梢岳缤ㄟ^對(duì)紙或其他介質(zhì)進(jìn)行光學(xué)掃描，接著進(jìn)行編輯、解譯或必要時(shí)以其他合適方式進(jìn)行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中。
[0060]應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實(shí)現(xiàn)。在上述實(shí)施方式中，多個(gè)步驟或方法可以用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實(shí)現(xiàn)。例如，如果用硬件來實(shí)現(xiàn)，和在另一實(shí)施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項(xiàng)或他們的組合來實(shí)現(xiàn):具有用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)等。
[0061]本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。
[0062]此外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理模塊中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，也可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0063]上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。
[0064]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0065]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲得圖像信息，并對(duì)所述圖像信息進(jìn)行采樣以生成多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值； 根據(jù)所述多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值分別生成N個(gè)閾值，其中，N為正整數(shù)； 根據(jù)所述N個(gè)閾值對(duì)所述圖像進(jìn)行分區(qū)以生成N+1個(gè)圖像區(qū)域，其中，每個(gè)圖像區(qū)域具有對(duì)應(yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值，其中，所述基準(zhǔn)亮度值與所述圖像區(qū)域所對(duì)應(yīng)的閾值相關(guān)；以及 根據(jù)所述圖像區(qū)域?qū)?yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值對(duì)所述圖像區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述N個(gè)閾值包括第一閾值、第二閾值和第三閾值，所述N+1個(gè)圖像區(qū)域包括暗區(qū)域、較暗區(qū)域、較亮區(qū)域和亮區(qū)域，其中，N=3。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述較暗區(qū)域?qū)?yīng)的基準(zhǔn)亮度值與所述較亮區(qū)域?qū)?yīng)的基準(zhǔn)亮度值相同，且均為所述平均亮度值。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二閾值為所述平均亮度值，所述第一閾值根據(jù)所述平均亮度值與亮度最小值之和的一半得到，所述第三閾值根據(jù)所述平均亮度值與亮度最大值之和的一半得到。
5.如權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過以下公式對(duì)所述圖像區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng):
當(dāng) 0〈=Y_IN〈X1 時(shí)，Y_0UT=Y1+(Y_IN-X1)*K1 ；
當(dāng) X1〈=Y_IN〈X2 時(shí)，Y_0UT=Y2+(Y_IN-X2) *K2 ；
當(dāng) Χ2〈=Υ_ΙΝ〈=Χ3 時(shí)，Y_0UT=Y2+(Υ_ΙΝ-Χ2) *Κ3 ；
當(dāng) Χ3〈Υ_ΙΝ〈=255 時(shí)，Y_0UT=Y3+(Υ_ΙΝ-Χ3) *Κ4 ； 其中，Υ_ΙΝ為增強(qiáng)之前的亮度，Y_OUT為增強(qiáng)之后的亮度，Xl為所述第一閾值，X2為所述第二閾值，X3為所述第三閾值，Yl為所述圖像亮度值為Xl時(shí)得到的增強(qiáng)后的亮度值，Y2為所述平均亮度值，Y3為所述圖像亮度值為X3時(shí)得到的增強(qiáng)后的亮度值，K1、K2、K3和Κ4分別為暗區(qū)域、較暗區(qū)域、較亮區(qū)域和亮區(qū)域相對(duì)應(yīng)的斜率。
6.一種圖像增強(qiáng)裝置，其特征在于，包括: 采樣模塊，用于獲得圖像信息并對(duì)所述圖像信息進(jìn)行采樣以生成多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值； 計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述多個(gè)采樣點(diǎn)的平均亮度值分別計(jì)算得到N個(gè)閾值，其中，N為正整數(shù)； 分區(qū)模塊，用于根據(jù)所述N個(gè)閾值對(duì)所述圖像進(jìn)行分區(qū)以生成Ν+1個(gè)圖像區(qū)域，其中，每個(gè)圖像區(qū)域具有對(duì)應(yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值，其中，所述基準(zhǔn)亮度值與所述圖像區(qū)域所對(duì)應(yīng)的閾值相關(guān)；以及 增強(qiáng)模塊，用于根據(jù)所述圖像區(qū)域?qū)?yīng)的斜率和基準(zhǔn)亮度值對(duì)所述圖像區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)。
7.如權(quán)利要求6所述的圖像增強(qiáng)裝置，其特征在于，所述N個(gè)閾值包括第一閾值、第二閾值和第三閾值，所述Ν+1個(gè)圖像區(qū)域包括暗區(qū)域、 較暗區(qū)域、較亮區(qū)域和亮區(qū)域，其中，Ν=3。
8.如權(quán)利要求7所述的圖像增強(qiáng)裝置，其特征在于，所述較暗區(qū)域?qū)?yīng)的基準(zhǔn)亮度值與所述較亮區(qū)域?qū)?yīng)的基準(zhǔn)亮度值相同，且均為所述平均亮度值。
9.如權(quán)利要求7所述的圖像增強(qiáng)裝置，其特征在于，所述第二閾值為所述平均亮度值，所述第一閾值根據(jù)所述平均亮度值與亮度最小值之和的一半計(jì)算得到，所述第三閾值根據(jù)所述平均亮度值與亮度最大值之和的一半計(jì)算得到。
10.如權(quán)利要求7-9任一項(xiàng)所述的圖像增強(qiáng)裝置，其特征在于，所述增強(qiáng)模塊通過以下公式對(duì)所述圖像區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng):
當(dāng) 0〈=Y_IN〈X1 時(shí)，Y_0UT=Y1+(Y_IN-X1)*K1 ；
當(dāng) X 1〈=Y_IN〈X2 時(shí)，Y_OUT=Y2+(Y_IN-X2)*K2 ；
當(dāng) Χ2〈=Υ_ΙΝ〈=Χ3 時(shí)，Y_OUT=Y2+(Υ_ΙΝ-Χ2) *Κ3 ；
當(dāng) Χ3〈Υ_ΙΝ〈=255 時(shí)，Y_OUT=Y3+(Υ_ΙΝ-Χ3)*Κ4 ； 其中，Υ_ΙΝ為增強(qiáng)之前的亮度，Y_OUT為增強(qiáng)之后的亮度，Xl為所述第一閾值，X2為所述第二閾值，X3為所述第三閾值，Yl為所述圖像亮度值為Xl時(shí)得到的增強(qiáng)后的亮度值，Y2為所述平均亮度值，Y3為所述圖像亮度值為X3時(shí)得到的增強(qiáng)后的亮度值，K1、K2、K3和Κ4分別為暗區(qū)域、較 暗區(qū)域、較亮區(qū)域和亮區(qū)域相對(duì)應(yīng)的斜率。
【文檔編號(hào)】G06T5/00GK103854255SQ201210499600
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月29日
【發(fā)明者】毛水江, 程贊堅(jiān), 彭茂, 傅璟軍, 胡文閣 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司