[發(fā)明專利]自適應(yīng)圖像對比度增強(qiáng)的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680028230.2
• 申請日: 2006-08-03
• 公開（公告）號: CN101233539A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·格蘭;A·利維
• 申請（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06T5/40
• 分類號: G06T5/40
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 錢慰民

發(fā)明領(lǐng)域和背景

本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理，尤其涉及通過處理像素亮度值的直方圖來增強(qiáng)數(shù)字圖像對比度的方法。

基于直方圖均衡化的對比度增強(qiáng)是圖像處理方面的一種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。與諸如僅相對于相鄰像素值改變像素值的過濾之類的局部技術(shù)不同，對比度增強(qiáng)是一種基于整個圖像的直方圖來改變像素值的全局方法。因此對比度增強(qiáng)對圖像的總體外觀具有顯著影響。對比度增強(qiáng)強(qiáng)調(diào)薄弱細(xì)節(jié)并可“照亮”初始暗淡的圖像區(qū)域。

在視頻信號的對比度增強(qiáng)中存在兩個挑戰(zhàn)：避免噪聲放大以及實(shí)時增強(qiáng)圖像的對比度。

關(guān)于噪聲放大，正如圖像的信號細(xì)節(jié)由對比度增強(qiáng)強(qiáng)調(diào)，所以噪聲也由對比度增強(qiáng)放大。必須特別小心以將有噪聲的視頻信號中的這種典型后果最小化。

關(guān)于實(shí)時對比度增強(qiáng)，對比度增強(qiáng)法僅在已經(jīng)計(jì)算出一個視頻幀的完整直方圖之后才校正該幀的像素值。因此，實(shí)時對比度增強(qiáng)需要某種形式的延遲。通常，或者將針對每一幀計(jì)算的校正應(yīng)用到隨后幀，或者將每一幀延遲足夠長的時間以應(yīng)用其自身的校正。

在例如，A.K.Jain，F(xiàn)undamentals?of?Digital?Image?Processing(數(shù)字圖像處理原理)(Prentice-Hall出版社，1988)的圖像處理方面的基礎(chǔ)教科書中描述了對比度增強(qiáng)技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)有技術(shù)直方圖均衡化技術(shù)如下進(jìn)行：

1.計(jì)算圖像直方圖H(g)：具有灰度級g的像素的數(shù)量，其中g(shù)是區(qū)間[0，N]中的整數(shù)。

2.計(jì)算累加直方圖F(g)=Σk=0gH(g)Σk=0NH(g).]]>由Fmin表示在直方圖中獲得的最小正值，即，除以所有的H(g)的和的第一個非零H(g)。

3.根據(jù)P(g)=[(F(g)-Fmin1-Fmin)L+0.5]]]>將灰度值為g的像素變換成“均衡化”新分辨率[0，...L]。為了產(chǎn)生具有增強(qiáng)對比度的圖像，采用值L＝N。為了動態(tài)范圍縮減(數(shù)據(jù)量化)的目的，采用小于N的L值。

將該標(biāo)準(zhǔn)方法或類似方法應(yīng)用到視頻序列的各幀可能導(dǎo)致時間上的不連續(xù)性并可能對于諸如室外景物與室內(nèi)景物之類的不同類型的景物呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的性能。因此，必須修改標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，以用于具有其附加的時間維度的視頻圖像流。此外，該方法應(yīng)健壯，應(yīng)對寬泛類別的典型視頻序列良好執(zhí)行，并應(yīng)具有充分低的復(fù)雜性以便實(shí)時地實(shí)現(xiàn)。解決這種或有關(guān)問題的現(xiàn)有技術(shù)專利包括：

Opittek等人的美國專利第3,979,555號

Ketcham等人的美國專利第3,983,320號

Fitch等人的美國專利第4,231,065號

Bailey等人的美國專利第4,353,092號