專利名稱：一種基于人類視覺特性的圖像亮度調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，涉及一種基于人類視覺特性的圖像亮度調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
掃描儀將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成適合存儲(chǔ)、傳遞以及可打印的數(shù)字圖像。使用掃描儀掃描原稿(包括照片、膠片、書籍等)時(shí)，由于掃描原稿本身偏亮或者偏暗，造成掃描結(jié)果偏亮或者偏暗。因此，對(duì)掃描結(jié)果進(jìn)行亮度調(diào)整可以有效地提高掃描圖像質(zhì)量。在現(xiàn)有技術(shù)中，一般的亮度調(diào)整方法是，各個(gè)通道的像素值直接加上或者減去亮度調(diào)整值，使圖像變亮或者變暗。直接加上或者減去亮度調(diào)整值會(huì)使部分調(diào)整的輸出值超出設(shè)備的像素值取值范圍，而這一部分超出設(shè)備的像素值取值范圍的像素點(diǎn)一般都是直接把設(shè)備的像素值取值邊界賦值。這使得圖像一部分原本有明暗階調(diào)變化的區(qū)域變?yōu)閱我活伾?，從而出現(xiàn)并級(jí)和階調(diào)丟失的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明提出一種基于人類視覺特性的圖像亮度調(diào)整方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種基于人類視覺特性的圖像亮度調(diào)整方法，包括以下步驟
步驟1，根據(jù)用戶輸入的亮度調(diào)整值V建立亮度調(diào)整查找表，其中用戶輸入的亮度調(diào)整值V的取值范圍為(-127，127)；所述亮度調(diào)整查找表提供亮度調(diào)整輸入值和亮度調(diào)整輸出值^st的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立亮度調(diào)整查找表的具體方式如下，
(1)當(dāng)用戶輸入的亮度調(diào)整值V大于0時(shí)，以0到255的256個(gè)灰階為亮度調(diào)整輸入值 gsrc,分別計(jì)算對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)整輸出值Qst，計(jì)算方法如下，
當(dāng)亮度調(diào)整輸入值gs 小于或等于127時(shí)，亮度調(diào)整輸入值gsrc直接加上亮度調(diào)整值V 作為亮度調(diào)整輸出值；
當(dāng)亮度調(diào)整輸入值大于127時(shí)，按以下步驟基于人類視覺特性計(jì)算對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)整輸出值Qst，
步驟al，使用亮度調(diào)整值V來(lái)計(jì)算確定人類視覺特性曲線的三個(gè)給定點(diǎn)Ptl ( ，y0)、 P1U1, Y1) > P2 (x2, y2)的坐標(biāo)，其中給定點(diǎn)Ptl的坐標(biāo)為(127，127+V)，給定點(diǎn)P1的坐標(biāo)為 (255-V，255)，給定點(diǎn) P2 的坐標(biāo)為(255，255)；
步驟a2，根據(jù)人類視覺特性曲線橫坐標(biāo)計(jì)算公式解出由亮度調(diào)整輸入值對(duì)應(yīng)的人類視覺特性曲線參數(shù)t，當(dāng)計(jì)算結(jié)果有兩個(gè)解時(shí)，取大于等于0且小于等于1的解作為人類視覺特性曲線參數(shù)t，人類視覺特性曲線橫坐標(biāo)計(jì)算公式如式一；
權(quán)利要求
1. 一種基于人類視覺特性的圖像亮度調(diào)整方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟1，根據(jù)用戶輸入的亮度調(diào)整值V建立亮度調(diào)整查找表，其中用戶輸入的亮度調(diào)整值V的取值范圍為(-127，127)；所述亮度調(diào)整查找表提供亮度調(diào)整輸入值和亮度調(diào)整輸出值^st的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立亮度調(diào)整查找表的具體方式如下，(1)當(dāng)用戶輸入的亮度調(diào)整值V大于0時(shí)，以0到255的256個(gè)灰階為亮度調(diào)整輸入值 gsrc,分別計(jì)算對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)整輸出值Qst，計(jì)算方法如下，當(dāng)亮度調(diào)整輸入值gs 小于或等于127時(shí)，亮度調(diào)整輸入值gsrc直接加上亮度調(diào)整值V 作為亮度調(diào)整輸出值；當(dāng)亮度調(diào)整輸入值大于127時(shí)，按以下步驟基于人類視覺特性計(jì)算對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)整輸出值Qst，步驟al，使用亮度調(diào)整值V來(lái)計(jì)算確定人類視覺特性曲線的三個(gè)給定點(diǎn)Ptl ( ，y0)、 P1U1, Y1) > P2 (x2, y2)的坐標(biāo)，其中給定點(diǎn)Ptl的坐標(biāo)為(127，127+V)，給定點(diǎn)P1的坐標(biāo)為 (255-V，255)，給定點(diǎn) P2 的坐標(biāo)為(255，255)；步驟a2，根據(jù)人類視覺特性曲線橫坐標(biāo)計(jì)算公式解出由亮度調(diào)整輸入值對(duì)應(yīng)的人類視覺特性曲線參數(shù)t，當(dāng)計(jì)算結(jié)果有兩個(gè)解時(shí)，取大于等于0且小于等于1的解作為人類視覺特性曲線參數(shù)t，人類視覺特性曲線橫坐標(biāo)計(jì)算公式如式一；其中，Xq、Xi、&為給定點(diǎn)Pc^PpP2的橫坐標(biāo)；步驟a3，將給定點(diǎn)Pc^PpP2的縱坐標(biāo)m以及參數(shù)t代入人類視覺特性曲線縱坐標(biāo)計(jì)算公式中，得到基于人類視覺特性的亮度調(diào)整輸出值^st，人類視覺特性曲線縱坐標(biāo)計(jì)算公式如式二；(2)當(dāng)用戶輸入的亮度調(diào)整值V小于0時(shí)，以0到255的256個(gè)灰階為亮度調(diào)整輸入值 gsrc,分別計(jì)算對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)整輸出值Qst，計(jì)算方法如下，當(dāng)亮度調(diào)整輸入值gs 小于或等于127時(shí)，亮度調(diào)整輸入值gsrc直接加上亮度調(diào)整值V 作為亮度調(diào)整輸出值；當(dāng)亮度調(diào)整輸入值大于127時(shí)，按以下步驟基于人類視覺特性計(jì)算對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)整輸出值Qst，步驟bl，使用亮度調(diào)整值V來(lái)計(jì)算確定人類視覺特性曲線的三個(gè)給定點(diǎn)Ptl (x0, y0)、 P1Oq, yi)、P2(x2，y2)的坐標(biāo)，其中給定點(diǎn)P0的坐標(biāo)為(0，0)，給定點(diǎn)P1的坐標(biāo)為(_V，0)，給定點(diǎn)P2的坐標(biāo)為(127，127+V)；步驟1^2，根據(jù)人類視覺特性曲線橫坐標(biāo)計(jì)算公式解出由亮度調(diào)整輸入值對(duì)應(yīng)的人類視覺特性曲線參數(shù)t，當(dāng)計(jì)算結(jié)果有兩個(gè)解時(shí)，取大于等于0且小于等于1的解作為參數(shù) t，人類視覺特性曲線橫坐標(biāo)計(jì)算公式如式一；
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于人類視覺特性的圖像亮度調(diào)整方法，以用戶輸入的亮度調(diào)整值作為參數(shù)，構(gòu)建基于線性和人類視覺特性曲線的分段輸入輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系亮度調(diào)整查找表，通過使用亮度調(diào)整查找表來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行亮度調(diào)整。本發(fā)明有效地解決了圖像亮度調(diào)整時(shí)出現(xiàn)的并級(jí)和部分階調(diào)丟失的現(xiàn)象，圖像亮度調(diào)整效果顯著。
文檔編號(hào)H04N1/407GK102413268SQ201110354378
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者劉菊華, 易堯華, 李帥, 蘇海 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)