[發明專利]一種低頻小波系數插值的圖像均衡增強方法

有效

• 申請號: 201810089828.7
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108269246B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 章怡;王海峰;范鑫
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T3/40;G06T5/10
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 常瑩瑩

1.一種低頻小波系數插值的圖像均衡增強方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：利用db1二代小波算法對初始圖像進行單層分解，以得到初始低頻子帶和三個高頻子帶；

S2：對所述初始低頻子帶中系數大于零的部分進行均衡化計算，以獲得取整后的第一低頻子帶，所述初始低頻子帶具有系數大于零的初始序列，所述第一低頻子帶具有系數大于零的第一序列；

S2的所述均衡化計算具體包括以下步驟：

S201：統計所述初始序列，記為hca(K)；

S202：計算所述初始低頻子帶中系數的最大值與最小值，分別記為K_max和K_min；

S203：計算所述初始低頻子帶均衡化后的第一低頻子帶，記為ca1(L)，其計算公式為：

其中，t為系數的變量；m為初始低頻子帶的行數；n為初始低頻子帶的列數；k為經過db1提升小波分解的整數小波系數，L為索引變量，從0開始計數；

S204：對所述ca1(L)取整，以得到所述第一低頻子帶；

S3：計算所述初始序列不等于零的初始個數與所述第一序列不等于零的第一個數之間的差值；

S3具體包括以下步驟：

S301：統計所述第一序列，記為hca1(ca1(L))；

S302：計算所述差值，記為q，其公式為：

q＝n1-n2 (2)

其中，n1為所述初始個數；n2為所述第一個數；

S4：計算用于插入所述第一序列的多個插入位置和每一插入位置的插入值，以得到第二低頻子帶的第二序列，其中，所述插入位置的數量為所述差值；

S4具體包括以下步驟：

S401：找出所述第一序列中所有相鄰的間隔；

S402：在第一數組中記錄首個所述第一序列中數值等于零的位置的間隔，所述第一數組記為Ksd(i)，i為首個所述第一序列中數值等于零的位置；

S403：保留所述第一數組中具有相同數值的間隔中的一個唯一值，并去除所述具有相同數值的間隔中的其他值，將處理后的所述第一數組按照間隔數值從大到小的順序排列至第二數組，所述第二數組記為Ksd1(j)，其中j是數組Ksd1的索引變量；

S404：依次比較所述第一數組中的第一間隔數值和所述第二數組中的第二間隔數值，判斷第一間隔數值是否等于第二間隔數值，“是”則進行S405，“否”則繼續進行S404；

S405：累計所述插入位置的數量，判斷所述數量是否小于等于所述差值，“是”則進行S406，“否”則結束循環；

S406：所述插入位置記為p，所述每一插入位置的所述插入值記為hca1(p)，其計算公式為：

p＝round(i+g/2) (3)

hca1(p)＝round{[hca1(i-1)+hca1(i+g)]/2} (4)

其中，round為取整函數，g為相等的所述第一間隔數值或所述第二間隔數值；

S407：在所述第一序列中的所述多個插入位置分別插入所述插入值，以得到所述第二序列，記為hca2(W)，其中W值為低頻ca1(L)經過插值后數值，hca2(W)為W值出現的頻次；

S5：將所述第二序列的數值按照系數從小到大的順序依次替換所述初始序列的數值，以得到具有第三序列的第三低頻子帶；

S6：重構所述第三低頻子帶和所述三個高頻子帶，以得到增強后的第一圖像。

2.根據權利要求1所述的低頻小波系數插值的圖像均衡增強方法，其特征在于，S5中所述第三低頻子帶記為ca3(L)，所述第三序列記為hca3(W)，其計算公式為：

其中hca3(W)＝hca2(W),且W數值含義一致,Wmax與Wmin分別為W數值的最大值和最小值。

3.根據權利要求1或2所述的低頻小波系數插值的圖像均衡增強方法，其特征在于，S6后還包括以下步驟：

S7：將所述第一圖像的像素值除以所述第一圖像的像素最大值，以使得所述第一圖像的圖像數值轉換到0至1的范圍內，從而得到第二圖像。

4.根據權利要求3所述的低頻小波系數插值的圖像均衡增強方法，其特征在于，S7后還包括以下步驟：

S8：根據所述第二圖像的每一像素值計算最終輸出的第三圖像，其計算公式為：

其中，y為第三圖像的像素值，x為第二圖像的像素值。