[發(fā)明專利]一種圖像增強(qiáng)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710049705.6
• 申請(qǐng)日: 2017-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN107067385B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章乾鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海興芯微電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T5/40
• 分類號(hào): G06T5/40
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆;胡彬

1.一種圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，包括：

讀取圖像，提取所述圖像的亮度通道數(shù)據(jù)和其它通道數(shù)據(jù)；其中，所述其它通道數(shù)據(jù)，包括：色調(diào)通道數(shù)據(jù)和/或飽和度通道數(shù)據(jù)；

依據(jù)預(yù)設(shè)的塊的大小和相鄰塊之間的重疊率，對(duì)所述亮度通道數(shù)據(jù)進(jìn)行取塊操作得到分塊；

計(jì)算各分塊對(duì)應(yīng)的剪切閾值，根據(jù)所述各分塊對(duì)應(yīng)的剪切閾值分別對(duì)各分塊統(tǒng)計(jì)直方圖進(jìn)行剪切，并對(duì)剪切結(jié)果進(jìn)行直方圖均衡；

依據(jù)各分塊的直方圖均衡結(jié)果更新所述圖像的亮度通道數(shù)據(jù)；

依據(jù)更新的亮度通道數(shù)據(jù)和所述其它 通道數(shù)據(jù)得到增強(qiáng)圖像；

當(dāng)前分塊的剪切閾值計(jì)算公式為：

其中，P_max和P_min為預(yù)先設(shè)定的剪切閾值的上下限，σ_max和σ_min為統(tǒng)計(jì)得到的各分塊的灰度值的標(biāo)準(zhǔn)差的最大值和最小值，σ為當(dāng)前分塊的灰度值的標(biāo)準(zhǔn)差，P為當(dāng)前分塊的剪切閾值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述各分塊對(duì)應(yīng)的剪切閾值分別對(duì)各分塊統(tǒng)計(jì)直方圖進(jìn)行剪切，包括：

統(tǒng)計(jì)各分塊的每一灰度級(jí)分布頻率得到各分塊的原灰度級(jí)統(tǒng)計(jì)值，作為各分塊的直方圖統(tǒng)計(jì)結(jié)果；

當(dāng)所述直方圖統(tǒng)計(jì)結(jié)果中的原灰度級(jí)統(tǒng)計(jì)值小于等于所述剪切閾值，則所述原灰度級(jí)統(tǒng)計(jì)值保持不變；

當(dāng)所述直方圖統(tǒng)計(jì)結(jié)果中的原灰度級(jí)統(tǒng)計(jì)值大于所述剪切閾值，則將所述原灰度級(jí)統(tǒng)計(jì)值修改為所述剪切閾值；

將所述原灰度級(jí)統(tǒng)計(jì)值與剪切之后的灰度級(jí)統(tǒng)計(jì)值的差值之和除以總灰度級(jí)數(shù)得到的數(shù)值，累加到所述剪切之后的直方圖的每一灰度級(jí)上，得到修正之后的直方圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對(duì)剪切結(jié)果進(jìn)行直方圖均衡包括：

根據(jù)所述修正之后的直方圖計(jì)算灰度值映射函數(shù)，所述灰度值映射函數(shù)的計(jì)算公式為：

其中，I為亮度通道灰度值，P(k)為所述修正之后的直方圖的灰度值k的分布頻率，[]是取整符號(hào)，f(I)表示灰度值I的映射值，2ⁿ為灰階數(shù)；

根據(jù)所述映射函數(shù)對(duì)圖像各灰度值進(jìn)行映射。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)各分塊的直方圖均衡結(jié)果更新所述圖像的亮度通道數(shù)據(jù)，包括：

將各分塊的直方圖均衡結(jié)果分別與預(yù)設(shè)的雙線性權(quán)重系數(shù)矩陣進(jìn)行點(diǎn)乘，并將各分塊的點(diǎn)乘結(jié)果累加到初始化亮度矩陣的對(duì)應(yīng)位置，得到圖像的累積亮度矩陣，其中所述雙線性權(quán)重系數(shù)矩陣為橫向和縱向兩個(gè)歸一化三角形函數(shù)的乘積，所述初始化亮度矩陣為與圖像矩陣同樣大小的全零矩陣；

將各分塊的雙線性權(quán)重系數(shù)矩陣?yán)奂拥匠跏蓟禂?shù)矩陣的對(duì)應(yīng)位置，得到圖像的累積系數(shù)矩陣，其中初始化系數(shù)矩陣為與圖像矩陣同樣大小的全零矩陣；

將所述累積亮度矩陣點(diǎn)除以所述累積系數(shù)矩陣，得到更新的亮度通道數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，

所述縱向歸一化三角形函數(shù)為：

所述橫向歸一化三角形函數(shù)為：

所述雙線性權(quán)重系數(shù)矩陣為所述縱向歸一化三角形函數(shù)與所述橫向歸一化三角形函數(shù)的乘積，用公式表示為：

其中，G(x,y)為所述雙線性權(quán)重系數(shù)矩陣，a為所述預(yù)設(shè)的塊的行數(shù)，b為所述預(yù)設(shè)的塊的列數(shù)，x＝1,2,……a，y＝1,2,……b，||表示取絕對(duì)值。