[發明專利]一種灰度圖像對比度拉伸方法及裝置

在審

• 申請號: 201310612342.4
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN104657960A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 王恩德;楊光宇;趙春陽;馮安詳;曹暉
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G06T5/40
• 分類號: G06T5/40;H04N19/44
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;許宗富

技術領域

本發明涉灰度圖像對比度拉伸技術，具體地說是一種灰度圖像對比度拉伸方法及裝置，應用于灰度圖像預處理等領域。

背景技術

圖像處理在生產生活中的應用越來越廣泛，也受到了越來越廣泛的關注。一般而言，圖像經過采集、預處理、處理以及輸出等環節完成圖像處理。圖像預處理是圖像處理的重要環節，有時候預處理的結果直接影響圖像處理的最終結果。灰度圖像在視頻監控、門禁系統等領域中應用廣泛，由于受到設備本身、光線條件以及采集精度等因素影響，圖像的對比度往往不佳，容易造成圖像模糊，給觀察和處理帶來了不必要的麻煩。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足之處，本發明提出了一種灰度圖像對比度拉伸方法及裝置，可以實時實現對對比度較低圖像的對比度拉伸，給觀察和后續處理帶來方便。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種灰度圖像對比度拉伸方法，包括以下步驟：

讀取圖像數據；

根據圖像各像素的灰度值進行灰度直方圖統計并計算灰度值的均值；

找出灰度值高于上限閾值的像素點或低于下限閾值的像素點，用灰度值的均值填充該像素點；

對該像素點做灰度線性變換得到對比度拉伸后的像素灰度值。

所述上限閾值和下限閾值根據應用需要設定。

所述做灰度線性變換得到對比度拉伸后的像素灰度值為：

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a為下限閾值，b為上限閾值，u_i為灰度值的均值。

一種灰度圖像對比度拉伸裝置，包括：

視頻解碼器，用于接收視頻數據，并對視頻數據進行解碼；

FPGA，連接視頻解碼器的輸出端，用于采集解碼后的視頻數據，將視頻數據轉換為若干個圖像數據，并對圖像數據進行拉伸處理；

存儲器，連接FPGA，用于實時存儲FPGA處理的數據；

視頻編碼器，連接FPGA的輸出端，用于將FPGA輸出的數據進行編碼。

本發明具有以下優點及有益效果：

1.拉伸效果明顯。本發明利用閾值分割技術去除圖像噪點后，再對圖像對比度進行拉伸，使得拉伸效果更加明顯；

2.實時性強。本發明利用高性能的FPGA作為主邏輯器件，保證了對比度拉伸的實時性。

附圖說明

圖1為對比度拉伸原理示意圖；

圖2為本發明裝置電路原理示意圖；

圖3為本發明的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步的詳細說明。

如圖1所示，要進行灰度圖像的對比度拉伸，首先將圖像數據讀取出來，然后根據像素的灰度值進行灰度直方圖統計，然后根據應用需要設定圖像的上下限閾值，將高于圖像上限閾值的像素點和低于下限的閾值的像素點用圖像的均值填充，這樣可以保證這些像素點不會被拉伸，設下限閾值為a，上限閾值為b，則經過灰度線性變換可得對比度拉伸后的像素灰度值為

如圖2所示，視頻輸入接入視頻解碼器，經過FPGA采集并存儲視頻數據，將視頻轉化成圖片，并在FPGA中進行灰度圖像對比度拉伸處理，最后由視頻編碼器將拉伸后的視頻輸送出來。

如圖3所示，上電初始化后，檢測場同步信號是否到來，如果到來則清除行計數器，否則檢測行同步是否到來，如果行同步信號到來則判斷是否為最后一行，否則根據像素時鐘進行圖像數據采集和存儲；檢測最后一行用來判斷本次存儲是否結束，如果不是最后一行，則繼續進行行計數，否則就進行灰度級像素統計、超限像素處理以及灰度線性變換。