本發(fā)明涉及圖像處理及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像處理方法及裝置以及一種發(fā)送卡。
背景技術(shù)：
圖像和視頻由于其傳達(dá)信息的直觀性和生動性，已與我們的生活息息相關(guān)，同時隨著其應(yīng)用的普及，越來越多的人開始關(guān)注圖像的顯示質(zhì)量。由于數(shù)字圖像的顯示灰度有一定的數(shù)量限制，導(dǎo)致采集到的圖像視頻信息沒有真實地反映現(xiàn)實世界，因此增強(qiáng)圖像對比度，成為了研究的熱點。
多尺度圖像增強(qiáng)方法是目前理論研究較為成熟的技術(shù)，但是傳統(tǒng)的多尺度圖像增強(qiáng)方法在提取高頻、中頻、低頻分量時，需要用到的濾波器尺寸會越來越大，導(dǎo)致多尺寸圖像增強(qiáng)算法其在實際應(yīng)用中受到限制。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
因此，本發(fā)明實施例提供一種圖像處理方法、一種圖像處理裝置以及一種發(fā)送卡，解決現(xiàn)有多尺度圖像增強(qiáng)方法中使用到的濾波器尺寸越來越大的技術(shù)問題。
一方面，提供了一種圖像處理方法，包括：獲取色亮分離顏色空間圖像；對所述色亮分離顏色空間圖像進(jìn)行濾波得到所述色亮分離顏色空間圖像的高頻分量和第一濾波圖像；對所述第一濾波圖像進(jìn)行多次迭代濾波得到所述色亮分離顏色空間圖像的中低頻分量和基礎(chǔ)層；對所述高頻分量、所述中低頻分量和所述基礎(chǔ)層進(jìn)行多尺度增強(qiáng)，得到多尺度增強(qiáng)后的圖像。
再一方面，提供了一種圖像處理裝置，包括：圖像獲取模塊，用于獲取色亮分離顏色空間圖像；高頻濾波模塊，用于對所述色亮分離顏色空間圖像進(jìn)行濾波得到所述色亮分離顏色空間圖像的高頻分量和第一濾波圖像；迭代濾波模塊，用于對所述第一濾波圖像進(jìn)行多次迭代濾波得到所述色亮分離顏色空間圖像的中低頻分量和基礎(chǔ)層；多尺度增強(qiáng)模塊，用于對所述高頻分量、所述中低頻分量和所述基礎(chǔ)層進(jìn)行多尺度增強(qiáng)，得到多尺度增強(qiáng)后的圖像。
另一方面，提供了一種發(fā)送卡，包括前述圖像處理裝置，且所述發(fā)送卡用于通過接收卡連接led顯示屏。
上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果：在提取圖像的中低頻分量和基礎(chǔ)層時利用一個固定大小的濾波器進(jìn)行多次迭代濾波，因此可以達(dá)成使用較小濾波器提升圖像對比度的目的。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1a-1c分別為原圖像、本發(fā)明實施例采用3×3及5×5濾波器的處理后圖像和現(xiàn)有技術(shù)采用3×3、5×5及7×7濾波器的處理后圖像；
圖2a及圖2b分別為本發(fā)明實施例采用3×3及7×7濾波器的處理后圖像和現(xiàn)有技術(shù)采用3×3、5×5及7×7濾波器的處理后圖像；
圖3a為本發(fā)明實施例的圖像處理裝置的模塊示意圖；
圖3b為本發(fā)明另一實施例的圖像處理裝置的模塊示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例的發(fā)送卡的模塊示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實施例針對現(xiàn)有的多尺寸圖像增強(qiáng)方法需要的濾波器尺寸較大導(dǎo)致其在實際應(yīng)用中難以普及的問題，對方法步驟進(jìn)行優(yōu)化，以實現(xiàn)使用較小濾波器提升圖像對比度的目的。
具體地，本發(fā)明實施例提出一種圖像處理方法，包括步驟：獲取色亮分離顏色空間圖像；對所述色亮分離顏色空間圖像進(jìn)行濾波得到所述色亮分離顏色空間圖像的高頻分量和第一濾波圖像；對所述第一濾波圖像進(jìn)行多次迭代濾波得到所述色亮分離顏色空間圖像的中低頻分量和基礎(chǔ)層；對所述高頻分量、所述中低頻分量和所述基礎(chǔ)層進(jìn)行多尺度增強(qiáng)，得到多尺度增強(qiáng)后的圖像。
其中，上述對所述第一濾波圖像進(jìn)行多次迭代濾波得到所述色亮分離顏色空間圖像的中低頻分量和基礎(chǔ)層的步驟例如包括：利用相同大小的濾波器對所述第一濾波圖像進(jìn)行多次迭代濾波得到所述色亮分離顏色空間圖像的基礎(chǔ)層，以及從所述第一濾波圖像中去除所述基礎(chǔ)層得到所述色亮分離顏色空間圖像的中低頻分量。
上述獲取色亮分量顏色空間圖像的步驟例如包括：接收輸入圖像，以及將所述輸入圖像從基色顏色空間轉(zhuǎn)換到色亮分離顏色空間得到所述色亮分離顏色空間圖像。
再者，上述圖像處理方法還可以進(jìn)一步包括步驟：將所述多尺度增強(qiáng)后的圖像轉(zhuǎn)換至基色顏色空間后輸出。
概括來講，本發(fā)明實施例的圖像處理方法，作為一種優(yōu)化的多尺寸圖像增強(qiáng)方法，其通過對圖像進(jìn)行多次迭代濾波，分別提取圖像的高頻分量、中低頻分量和基礎(chǔ)層，然后對高頻分量、中低頻分量和基礎(chǔ)層分別進(jìn)行處理，最后獲得處理后圖像。本實施例在濾除圖像的高頻分量后使用相對較小濾波器進(jìn)行重復(fù)迭代濾波，提取中低頻分量和基礎(chǔ)層。
為便于更清楚的理解本實施例，特舉具體例子對本實施例的圖像處理方法的具體步驟進(jìn)行詳細(xì)說明如下：
(s1)將圖像img從基色顏色空間例如rgb顏色空間轉(zhuǎn)換到色亮分離顏色空間例如yuv空間，得到y(tǒng),u,v分量；
(s2)對y分量(也即亮度分量)進(jìn)行多尺度分解：
具體的，步驟(s2)包括：
s21)獲得圖像img的高頻分量highfre：記利用的濾波器為filter1，則base1＝filter1(y)，highfre＝y(tǒng)-base1，此處base1作為第一濾波圖像；
s22)獲得圖像img的基礎(chǔ)層base和中低頻分量midandlowfre：記利用的濾波器為filter2，通過三次迭代濾波獲得中低頻分量和基礎(chǔ)層，也即：base＝filter2(base1)，base＝filter2(base)，base＝filter2(base)，midandlowfre＝base1-base；從而y分量被分解為3個量，y＝base+highfre+midandlowfre；
(s3)對y分量進(jìn)行多尺度增強(qiáng)：
其中，out為多尺度增強(qiáng)后的y分量值，
(s4)最后將out，u，v轉(zhuǎn)換回到基色顏色空間例如rgb顏色空間，即可得到處理后圖像。此處處理后圖像可以提供至目標(biāo)顯示屏例如led顯示屏進(jìn)行顯示或者進(jìn)行存儲，而上述步驟(s1)至步驟(s4)可執(zhí)行在連接led顯示屏的發(fā)送卡等顯示控制卡上的處理器中，也可以是執(zhí)行在上位機(jī)的處理器中；而且典型的應(yīng)用是由發(fā)送卡上的處理器例如可編程邏輯器件(例如fpga器件)來執(zhí)行上述步驟(s1)至步驟(s4)。
本發(fā)明前述實施例涉及到的濾波器filter1，filter2尺寸當(dāng)分別為3×3，及5×5時即可達(dá)到現(xiàn)有技術(shù)濾波器尺寸分別為3×3，5×5及7×7的處理效果，同時在應(yīng)用中也會減少資源開銷，具體對比效果如圖1a-圖1c所示，其中圖1a為原圖像，圖1b為本發(fā)明實施例的處理后圖像，圖1c為現(xiàn)有技術(shù)的處理后圖像。
此外，當(dāng)本發(fā)明實施例采用3×3及7×7濾波器時，比現(xiàn)有技術(shù)采用3×3，5×5及7×7濾波器處理后的圖像對比度更強(qiáng)，深度更廣；例如圖2a及圖2b白色橢圓標(biāo)注區(qū)，其中圖2a本發(fā)明實施例的處理后圖像，圖2b為現(xiàn)有技術(shù)的處理后圖像，從圖2a和圖2b比對結(jié)果可知，采用本發(fā)明實施例處理后的圖像的對比度更強(qiáng)。
另外，參見圖3a，其為本發(fā)明實施例提出的一種圖像處理裝置的模塊示意圖。如圖3a所示，本實施例的圖像處理裝置30包括：圖像獲取模塊31、高頻濾波模塊33、迭代濾波模塊35以及多尺度增強(qiáng)模塊37。
其中，圖像獲取模塊31用于獲取色亮分離顏色空間圖像；高頻濾波模塊33用于對所述色亮分離顏色空間圖像進(jìn)行濾波得到所述色亮分離顏色空間圖像的高頻分量和第一濾波圖像；迭代濾波模塊35用于對所述第一濾波圖像進(jìn)行多次迭代濾波得到所述色亮分離顏色空間圖像的中低頻分量和基礎(chǔ)層；多尺度增強(qiáng)模塊37用于對所述高頻分量、所述中低頻分量和所述基礎(chǔ)層進(jìn)行多尺度增強(qiáng)，得到多尺度增強(qiáng)后的圖像。
在其它實施例中，如圖3b所示，圖像獲取模塊31可進(jìn)一步包含圖像輸入模塊311和顏色空間轉(zhuǎn)換模塊313。其中，圖像輸入模塊311用于接收輸入圖像，顏色空間轉(zhuǎn)換模塊313用于將所述輸入圖像從基色顏色空間(例如rgb顏色空間)轉(zhuǎn)換到色亮分離顏色空間(例如yuv顏色空間)得到所述色亮分離顏色空間圖像。
此外，迭代濾波模塊35可進(jìn)一步包含基礎(chǔ)層獲取模塊351和中低頻獲取模塊353。其中，基礎(chǔ)層獲取模塊351用于利用相同大小的濾波器對所述第一濾波圖像進(jìn)行多次迭代濾波得到所述色亮分離顏色空間圖像的基礎(chǔ)層；中低頻獲取模塊353用于從所述第一濾波圖像中去除所述基礎(chǔ)層得到所述色亮分離顏色空間圖像的中低頻分量。
再者，本發(fā)明實施例的圖像處理裝置還可以進(jìn)一步包含圖像輸出模塊39；顏色空間轉(zhuǎn)換模塊313還用于將所述多尺度增強(qiáng)后的圖像轉(zhuǎn)換至基色顏色空間，得到基色顏色空間圖像；以及圖像輸出模塊39用于輸出所述基色顏色空間圖像。
承上述，本發(fā)明實施例的圖像處理裝置中的各個功能模塊31、33、35、37、39及其子模塊311、313、351、353具體而言可用于執(zhí)行上述步驟(s1)至步驟(s4)，因而各個功能模塊的具體功能細(xì)節(jié)可參考前述實施例中步驟(s1)至步驟(s4)的相關(guān)描述，在此不再贅述。
另外，可以理解的是，圖像處理裝置30的各個功能模塊例如是由保存在存儲器中的多個軟件模塊實現(xiàn)且這些軟件模塊可由上位機(jī)中的處理器或者發(fā)送卡等顯示控制卡上的處理器例如可編程邏輯器件(像fpga等)來執(zhí)行。還值得一提的是，在某些實際應(yīng)用場合下輸入圖像和最終所需的輸出圖像均為色亮分離顏色空間的圖像，則此時可以省略掉顏色空間轉(zhuǎn)換模塊313；或者輸入圖像已經(jīng)是色亮分離顏色空間的圖像，則在進(jìn)行高頻濾波之前無需做顏色空間轉(zhuǎn)換；又或者最終所需的輸出圖像為色亮分離顏色空間的圖像，則在進(jìn)行多尺度增強(qiáng)之后無需做顏色空間轉(zhuǎn)換。
最后值得說明的是，本發(fā)明實施例在對色亮分離顏色空間的圖像進(jìn)行多尺度分解(也即提取高頻分量、中低頻分量、基礎(chǔ)層)時利用單一濾波器進(jìn)行多次迭代濾波操作提取中低頻分量和基礎(chǔ)層，其并不局限于上述實施例提到的3次迭代濾波，也可以是更多次；此外，本發(fā)明上述實施例提到的濾波器尺寸只是為了對比說明本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)勢，實際應(yīng)用中也并不局限于上述所提到的濾波器尺寸。此外，色亮分離顏色空間并不限于上述的yuv顏色空間，也可以是其他色亮分離顏色空間例如ycbcr、lab等。
參見圖4，本發(fā)明實施例提出的一種發(fā)送卡40，其包括圖像處理裝置41、且發(fā)送卡40通過接收卡50連接led顯示屏60。其中，圖像處理裝置41例如采用圖3a或圖3b所示的圖像處理裝置，用于對輸入圖像進(jìn)行多尺度分解(也即提取高頻分量、中低頻分量和基礎(chǔ)層)和多尺度增強(qiáng)，得到多尺度增強(qiáng)后的圖像作為輸出。
在本申請所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多路單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多路網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。
另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現(xiàn)。
上述以軟件功能單元的形式實現(xiàn)的集成的單元，可以存儲在一個計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中。上述軟件功能單元存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機(jī)設(shè)備(可以是個人計算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(read-onlymemory，簡稱rom)、隨機(jī)存取存儲器(randomaccessmemory，簡稱ram)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。