[發明專利]一種提高圖像信息可感知度的圖像局部對比度增強方法

有效

• 申請號: 201410709147.8
• 申請日: 2014-11-30
• 公開（公告）號: CN105719260B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 朱楓;蔡鐵峰;郝穎明;吳清瀟;付雙飛;周靜;歐錦軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G06T5/20
• 分類號: G06T5/20;G06T5/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 徐麗;周秀梅

1.一種提高圖像信息的人眼可感知度的圖像局部對比度增強方法，其特征在于，包括以下步驟：

把圖像中的局部相鄰像素對分成三類：直接相鄰且灰度值不等像素對、不直接相鄰但局部相鄰且灰度值不等像素對、局部相鄰且灰度值相等像素對，所述直接相鄰指的是對于兩個像素其中一個像素在另外一個像素4鄰域或者8鄰域內，局部相鄰指的是對于兩個像素其中一個像素在另外一個像素的指定大小的周圍范圍內；生成每個像素的狀態標志位，用于標記在計算像素灰度值過程中像素所處的狀態；

由分類結果中的局部相鄰且灰度值相等像素對，找出由局部相鄰且灰度值相等像素對關聯起來的像素，構成像素子集；

構造人眼可感知度序列V＝＜v₀,v₁,v₂,...＞，其中v₀＝0；

在局部相鄰像素對大小關系人眼感知不倒序約束下，盡量拉大圖像中所有直接相鄰且灰度值不等像素對的灰度差，使這些像素對灰度大小關系的人眼可感知度都盡可能拉大到人眼可以清晰感知的程度：首先由可感知度v₀，根據灰度值大小關系從小到大計算得到灰度圖像I_0,3，I_0,3中所有像素灰度值都為0；然后從小到大依次由序列V中的可感知度v_i，根據像素間灰度大小關系從小到大計算一幅灰度圖像I_i,1，其中可感知度v_i不超過根據需求設定的一個人眼可以清晰感知灰度大小關系的人眼可感知度閾值T₁；若存在直接相鄰且灰度值不等的像素對的灰度大小關系人眼可感知度無法拉大到v_i，則在可感知度v_i下，根據像素間灰度大小關系從大到小計算一幅灰度圖像I_i,2，進而確定由于人眼可感知度無法進一步拉大的像素對對應的像素的灰度值；所述大小關系人眼感知不倒序約束指的是在圖像對比度增強過程中，像素間大小關系可以倒序，但必須保證此倒序不被人眼發覺；

對圖像根據可感知度T₁做進一步校正，得到增強后的圖像。

2.根據權利要求1所述的一種提高圖像信息的人眼可感知度的圖像局部對比度增強方法，其特征在于，所述對圖像的像素對進行分類的步驟為：

對圖像中所有像素編號，分別用p_a、p_b、p_c、…表示，其中任意兩個像素p_x和p_y組成像素對(p_x,p_y)，設定其灰度值g_x≤g_y；

將像素對組成如下像素對集合：

a)集合W：圖像中所有直接相鄰且灰度值不等的像素對，此集合中像素對的灰度差需要在不改變灰度大小關系前提下盡量拉大到人眼可以清晰感知的程度；

b)集合E：圖像中局部相鄰且灰度值相等的像素對，此集合中像素灰度差不需要拉大，只需要在增強圖像對比度過程中大小關系人眼感知不倒序；

c)集合S：圖像中不直接相鄰但局部相鄰且灰度值不相等的像素對，同樣此集合中像素灰度差不需要拉大，只需要在增強圖像對比度過程中大小關系人眼感知不倒序。

3.根據權利要求2所述的一種提高圖像信息的人眼可感知度的圖像局部對比度增強方法，其特征在于，所述構成像素子集的步驟為：

圖像中每個像素先都獨自生成一個像素子集，分別用P₁、P₂、P₃、...、P_M表示，如果對任意兩個像素子集P_a和P_b存在一對像素(a,b)∈E，其中a∈P_a，b∈P_b，則這兩個子集合并得到新的像素子集P_a,b＝P_a∪P_b，直到不再存在可以合并的像素子集才停止合并，并把得到的像素子集組成子集的集合L。