[發明專利]圖像增強方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201410301967.3
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN105447822B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 黃宜真;林福輝
• 申請（專利權）人: 展訊通信（上海）有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/40
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

一種圖像增強方法、裝置及系統，用于基于Lp范數對圖像直方圖進行均衡處理；所述方法包括：獲取圖像的各灰度階所出現次數的Lp范數；基于所述各灰度階所出現次數的Lp范數對所述圖像進行直方圖均衡化，以實現對所述圖像的增強處理。該方法可以使得圖像的對比度有效提高，增加圖像的層次感，有效提高圖像成像效果，可以使得圖像可以適應復雜的光照變化，對于不同膚色的用戶均可以取得較好的成像效果，使得所獲取的圖像色彩更加舒適和自然，且方法實現較為簡單，軟件和硬件成本較低。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種圖像增強方法、裝置及系統。

背景技術

圖像增強在圖像處理中占有非常重要的定位，圖像增強是對圖像的某些特征，如邊緣、輪廓或對比度等進行強調或銳化處理。圖像增強的方法主要分為兩類，分別為空間域增強法和非空間域的增強法。

在空間域增強法中圖像的直方圖均衡和直方圖調整被應用很廣的圖像增強方法。但現有技術中的直方圖均衡方法的缺點在于有時候它會造成圖像的過度增強的問題，存在使圖像的噪聲明顯增加，而局部較暗的區域并沒有得到增強等問題。所述直方圖調整方法的問題在于，圖像的局部信息沒有被考慮，因而造成一些小區域的對比度下降(甚至丟失)的現象存在，且難以適應復雜光照變化。

現有技術中存在許多非空間域的圖像增強方法，例如在頻率域的增強方法。所述頻率域的增強方法基本思想是以修改圖像的傅氏變換為基礎的方法。優點在于圖像的動態范圍更廣，缺點在于通常這些方法對參數非常敏感，在非空間域進行增強往往會使圖像的變化比較大，使得圖像看上去并不自然。而且存在增強方法繁雜，且硬件結構復雜的問題。

在現有技術中，在采用直方圖均衡處理的圖像增強方法中存在增強效果較差，難以適應復雜光照變化，對于不同的光照條件、不同膚色的用戶，直方圖均衡處理后的圖像存在對比度較差，圖像不自然的問題；而在采用非直方圖均衡處理的圖像增強的方法中，則存在方法復雜，硬件結構復雜等問題。

發明內容

本發明解決的問題是圖像增強過程存在難以適應復雜光照變化，增強效果較差且方法復雜的問題。

為解決上述問題，本發明技術方案提供一種圖像增強方法，用于基于Lp范數對圖像直方圖進行均衡處理；所述方法包括：

獲取圖像的各灰度階所出現次數的Lp范數；

基于所述各灰度階所出現次數的Lp范數對所述圖像進行直方圖均衡化，以實現對所述圖像的增強處理。

可選的，通過如下方式獲取Lp范數：

預先將小于第一閾值的整數所對應的Lp范數進行存儲；

通過查找所述存儲的整數所對應的Lp獲取圖像的各灰度階所出現次數的Lp范數。

可選的，所述存儲過程包括：將每間隔第二閾值數目時的整數所對應的Lp范數進行存儲。

可選的，所述第一閾值根據所述圖像的分辨率進行相應的設定。

可選的，所述獲取圖像的各灰度階所出現次數的Lp范數包括：當所述灰度階所出現次數大于第一閾值時，所述灰度階所出現次數的Lp范數值為所述灰度階所出現次數為第一閾值時所對應的Lp范數值。

可選的，所述Lp范數的p的取值范圍為0≤p＜1。

可選的，通過如下公式對所述圖像中的像素點進行直方圖均衡化：

其中，I(x，y)為所述圖像中在(x，y)位置處的像素點的亮度值，j為所述圖像中的灰度階的索引值，M為所述圖像中的灰度階的總的個數，H*(j)為圖像中的灰度階j所出現次數的Lp范數值，ψ(I(x,y))為在(x，y)位置處的像素點經直方圖均衡化處理后的亮度值。