[發明專利]用以增強圖像對比度的方法及其系統

有效

• 申請號: 201710659808.4
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107403422B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 李福文;李一晨
• 申請（專利權）人: 上海兆芯集成電路有限公司
• 主分類號: G06T5/40
• 分類號: G06T5/40
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 徐協成

一種用以增強圖像對比度的方法及其系統，該方法適用于一圖像處理系統，包括下列步驟：取得一第一圖像；根據第一圖像，產生一第一直方圖信息；根據第一直方圖信息，得到對應第一圖像的第一參數以及第二參數，其中第一參數與第一圖像的同質區域數目有關以及第二參數與第一圖像的平均亮度信息有關；對第一參數以及第二參數進行一加權平均運算，以決定一限制參數；以限制參數，對第一直方圖信息進行一限制對比度直方圖均衡化處理，產生一第二直方圖信息；以及根據第二直方圖信息以及一映射曲線，調整第一圖像，以產生具有對比度增強效果的第二圖像。

技術領域

本發明涉及圖像處理，尤其涉及有關于基于直方圖均衡化處理以增強圖像對比度的圖像處理系統以及相關用以增強圖像對比度的方法。

背景技術

圖像對比強化為增強圖像對比度中非常重要的基本處理技術。通過不同圖像增強處理技術可以將原本對比度表現不足或是模糊不清的增強圖像對比度成更為清晰的圖像。利用直方圖均衡化算法(histogram equalization，HE)的圖像對比強化技術通常是用以增強圖像的對比度，其藉由拉開直方圖的灰階分布以重新映射圖像的像素值，從而達到增加對比的效果，而因為其簡單且有效的方式，現已廣泛地應用在例如是醫學圖像、文字辨識、多媒體圖像等計算機視覺相關領域。然而，此種全域性的增強圖像對比度方式容易在圖像細微的表現上產生細節遺失，或是造成圖像對比過度增強而影響整體圖像的亮度真實性。

自適應直方圖均衡化(Adaptive histogram equalization，AHE)算法是用來提升圖像的對比度的另一種圖像增強技術，其中AHE算法通過計算圖像的局部直方圖如每個像素通過其周邊一個矩形范圍內的像素的直方圖進行均衡化，然后重新分布亮度來改變圖像對比度。AHE算法雖適合于改進圖像的局部對比度以及獲得更多的圖像細節，其主要缺點是其同質區域的噪聲(noise)(亦即：圖像中相同區域)會被放大，反倒會降低圖像質量。另外一種限制對比度直方圖均衡(Contrast limited histogram equalization，CLHE)算法主要是用來克服AHE的過度放大噪聲的問題，其能有限的限制這種不利的放大。CLHE根據一預先定義的對比度限制參數，將全圖的全域直方圖進行裁剪，將超過此對比度限制參數的部分平均分布到整個直方圖，以達到限制放大幅度的目的。然而，限制對比度直方圖均衡算法對所有場景采用相同的對比度限制參數作為閾值進行裁剪處理，不能適應更多的場景，也不利于工程化。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種用以增強圖像對比度的方法及其相關圖像處理系統。

本發明的一實施例提供一種用以增強圖像對比度的方法，適用于一圖像處理系統，包括下列步驟：取得一第一圖像；根據該第一圖像，產生一第一直方圖信息；根據該第一直方圖信息，得到對應該第一圖像的一第一參數以及一第二參數；對該第一參數以及該第二參數進行一加權運算，以決定一限制參數；以該限制參數，對該第一直方圖信息進行一限制對比度直方圖均衡化處理，產生一第二直方圖信息；以及根據該第二直方圖信息以及一映射曲線，調整該第一圖像，以產生具有對比度增強效果的一第二圖像。上述用以增強圖像對比度的方法可以應用在圖像處理的其他領域中，例如色調映射。

本發明另一實施例提供一種用以增強圖像對比度的方法，適用于一圖像處理系統，包括下列步驟：取得一第一圖像；根據該第一圖像，產生一第一直方圖信息；根據第一二直方圖信息，得到一累積分布函數曲線；根據一高對比度曲線及一低對比度曲線，產生一自適應曲線；利用自適應曲線調整累積分布函數曲線，產生一映射曲線；以及利用映射曲線調整第一圖像，以產生具有對比度增強效果的一第二圖像。