一種圖像增強方法、圖像增強裝置及顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種圖像增強方法、圖像增強裝置及顯示裝置，該圖像增強方法包括：將原始圖像從第一顏色空間轉換到包含亮度信息的第二顏色空間，并提取所述原始圖像的亮度信息；針對所述亮度信息，采用尋優(yōu)算法確定用于圖像增強的灰度變換函數(shù)的最佳變換參數(shù)值；根據(jù)所述最佳變換參數(shù)值，構造所述灰度變換函數(shù)的變換曲線，并根據(jù)所述變換曲線對所述亮度信息進行增強處理，得到增強后的亮度信息；將增強后的亮度信息從第二顏色空間轉換到第一顏色空間，得到最終的增強后的圖像。采用本發(fā)明，能夠通過尋優(yōu)算法自動確定灰度變換函數(shù)的最優(yōu)變換參數(shù)，從而實現(xiàn)圖像的自適應增強。
【專利說明】一種圖像增強方法、圖像增強裝置及顯示裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理【技術領域】，尤其涉及一種圖像增強方法、圖像增強裝置及顯 示裝置。

【背景技術】
[0002] 圖像在獲取的過程中有可能會受到成像設備動態(tài)范圍大小、環(huán)境光線強弱等因素 的影響，導致圖像出現(xiàn)對比度較低、圖像信息不明顯、顏色失真、目標的輪廓或者邊界信息 清晰度不夠等現(xiàn)象，給人類視覺觀察和機器分析處理帶來困難，因而需要對圖像進行增強 處理。
[0003] 圖像增強指按特定的需要突出圖像的某些信息，同時削弱或去除某些不需要的信 息的處理方法，是圖像處理的最基本手段，它往往是各種圖像分析與處理時的預處理過程。
[0004] 圖像增強通常是通過灰度變換函數(shù)對圖像的亮度信息進行灰度變換，但是灰度變 換函數(shù)的變換參數(shù)通常是通過經(jīng)驗值或者是人眼的主觀觀察去設定的，缺乏普適性。


【發(fā)明內容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種圖像增強方法、圖像增強裝置及顯示裝置，自動確定灰 度變換函數(shù)的最優(yōu)變換參數(shù)，實現(xiàn)圖像的自適應增強。
[0006] 為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種圖像增強方法，包括：
[0007] 將原始圖像從第一顏色空間轉換到包含亮度信息的第二顏色空間，并提取所述原 始圖像的亮度信息；
[0008] 針對所述亮度信息，采用尋優(yōu)算法確定用于圖像增強的灰度變換函數(shù)的最佳變換 參數(shù)值；
[0009] 根據(jù)所述最佳變換參數(shù)值，構造所述灰度變換函數(shù)的變換曲線，并根據(jù)所述變換 曲線對所述亮度信息進行增強處理，得到增強后的亮度信息；
[0010] 將增強后的亮度信息從第二顏色空間轉換到第一顏色空間，得到最終的增強后的 圖像。
[0011] 優(yōu)選地，所述采用尋優(yōu)算法確定用于圖像增強的灰度變換函數(shù)的最佳變換參數(shù)值 的步驟具體包括：
[0012] 建立目標函數(shù)，
[0013] 采用所述目標函數(shù)來判斷當前的變換參數(shù)值是否為最佳變換參數(shù)值，確定所述灰 度變換函數(shù)的最佳變換參數(shù)值。
[0014] 優(yōu)選地，所述尋優(yōu)算法為粒子群優(yōu)化算法，所述目標函數(shù)為：
[0015]

【權利要求】
1. 一種圖像增強方法，其特征在于，包括： 將原始圖像從第一顏色空間轉換到包含亮度信息的第二顏色空間，并提取所述原始圖 像的亮度信息； 針對所述亮度信息，采用尋優(yōu)算法確定用于圖像增強的灰度變換函數(shù)的最佳變換參數(shù) 值； 根據(jù)所述最佳變換參數(shù)值，構造所述灰度變換函數(shù)的變換曲線，并根據(jù)所述變換曲線 對所述亮度信息進行增強處理，得到增強后的亮度信息； 將增強后的亮度信息從第二顏色空間轉換到第一顏色空間，得到最終的增強后的圖 像。
2. 根據(jù)權利要求1所述的圖像增強方法，其特征在于，所述采用尋優(yōu)算法確定用于圖 像增強的灰度變換函數(shù)的最佳變換參數(shù)值的步驟具體包括： 建立目標函數(shù)， 采用所述目標函數(shù)來判斷當前的變換參數(shù)值是否為最佳變換參數(shù)值，確定所述灰度變 換函數(shù)的最佳變換參數(shù)值。
3. 根據(jù)權利要求2所述的圖像增強方法，其特征在于，所述尋優(yōu)算法為粒子群優(yōu)化算 法，所述目標函數(shù)為：
其中，F(xiàn)itness為粒子的當前適應度值，M，N分別為待處理圖像的寬和高，f(x，y)為位 置為（x，y)的像素點的亮度信息。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的圖像增強方法，其特征在于，所述尋優(yōu)算法為遺傳算法或 模擬退火算法。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述的圖像增強方法，其特征在于，所述灰度變換函數(shù)為非完全 Beta函數(shù)； 所述非完全Beta函數(shù)的公式為：
其中，Β( α，β )為Beta函數(shù)，.
為非完全Beta函數(shù)的 變換參數(shù)，t為非完全Beta函數(shù)的積分變量，u為積分變量t的變化范圍上限。
6. 根據(jù)權利要求1所述的圖像增強方法，其特征在于， 所述采用尋優(yōu)算法確定用于圖像增強的灰度變換函數(shù)的最佳變換參數(shù)值的步驟之前 還包括：對所述原始圖像或所述原始圖像的亮度信息進行歸一化處理； 所述方法還包括：將所述增強后的亮度信息或最終的增強后的圖像進行反歸一化處 理。
7. -種圖像增強裝置，其特征在于，包括： 第一圖像轉換單元，用于將原始圖像從第一顏色空間轉換到包含亮度信息的第二顏色 空間，并提取所述原始圖像的亮度信息； 變換參數(shù)尋優(yōu)單元，用于針對所述亮度信息，采用尋優(yōu)算法確定用于圖像增強的灰度 變換函數(shù)的最佳變換參數(shù)值； 增強處理單元，用于根據(jù)所述的最佳變換參數(shù)值，構造所述灰度變換函數(shù)的變換曲線， 并根據(jù)所述變換曲線對所述亮度信息進行增強處理，得到增強后的亮度信息； 第二圖像轉換單元，用于將增強后的亮度信息從第二顏色空間轉換到第一顏色空間， 得到最終的增強后的圖像。
8. 根據(jù)權利要求7所述的圖像增強裝置，其特征在于， 所述變換參數(shù)尋優(yōu)單元，具體用于建立目標函數(shù)，采用所述目標函數(shù)來判斷當前的變 換參數(shù)值是否為最佳變換參數(shù)值，確定所述灰度變換函數(shù)的最佳變換參數(shù)值。
9. 根據(jù)權利要求7所述的圖像增強裝置，其特征在于，還包括： 歸一化處理單元，用于對所述原始圖像或所述原始圖像的亮度信息進行歸一化處理； 反歸一化處理單元，用于將所述增強后的亮度信息或最終的增強后的圖像進行反歸一 化處理。
10. -種顯示裝置，其特征在于，包括如權利要求7-9所述的圖像增強裝置。
【文檔編號】G06T5/00GK104091311SQ201410307041
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】張曉 , 于淑環(huán), 張麗杰 申請人:北京京東方視訊科技有限公司, 京東方科技集團股份有限公司