[發(fā)明專利]一種視頻圖像動(dòng)態(tài)對(duì)比度調(diào)整方法及其調(diào)整裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810126415.1
• 申請(qǐng)日: 2018-02-08
• 公開（公告）號(hào): CN108337495B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝將相
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京慧摩爾科技有限公司
• 主分類號(hào): H04N9/64
• 分類號(hào): H04N9/64;H04N9/68
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供一種視頻圖像動(dòng)態(tài)對(duì)比度的調(diào)整方法及其調(diào)整裝置。調(diào)整方法的核心在于提出了一種動(dòng)態(tài)對(duì)比度拉伸方法，包括線性拉伸和非線性拉伸，以及Fatside限制、黑電平調(diào)整、色度飽和度調(diào)整。線性拉伸和非線性拉伸用于自適應(yīng)地對(duì)圖像的對(duì)比度進(jìn)行拉伸，F(xiàn)atside限制、黑電平調(diào)整、色度飽和度調(diào)整用于防止失真或過(guò)度拉伸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種視頻圖像動(dòng)態(tài)對(duì)比度拉伸處理。

背景技術(shù)

在視頻設(shè)備，如電視中常常會(huì)采用動(dòng)態(tài)對(duì)比度拉伸來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行處理。動(dòng)態(tài)對(duì)比度拉伸是一種通常在電視中應(yīng)用的算法的名稱，這種算法以使得圖像對(duì)于觀眾來(lái)說(shuō)看上去更好的方式來(lái)動(dòng)態(tài)地調(diào)整顯示圖像的亮度。這一處理通過(guò)獲取各幀的亮度值(連同亮度分布的其他統(tǒng)計(jì)值)的直方圖來(lái)實(shí)現(xiàn)，軟件處理這些統(tǒng)計(jì)值從而生成亮度輸入(luma in)和亮度輸出(luma-out)值的表格，然后用此表格將進(jìn)入的圖像的亮度值映射到新的亮度輸出值。這樣，亮度輸入和亮度輸出表格會(huì)隨著輸入圖像的改變而改變。圖形的像素包含亮度和色度信息，亮度反應(yīng)對(duì)比度，色度包括色調(diào)和飽和度。但是目前對(duì)于這一算法的研究還相對(duì)較少，即使有也只是一些簡(jiǎn)單的調(diào)整，不能很好地自適應(yīng)各種場(chǎng)景，也不能保證對(duì)于任何場(chǎng)景都不失真、都不閃爍，例如黑暗場(chǎng)景、明亮場(chǎng)景、自然場(chǎng)景、靜止的圖像、活動(dòng)的圖像、靜止的圖像、場(chǎng)景內(nèi)容發(fā)生突變等。另外，單獨(dú)改變圖像的亮度還會(huì)引起所觀察到的顏色的改變，目前的算法也沒(méi)有考慮這一影響。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種視頻圖像動(dòng)態(tài)對(duì)比度的調(diào)整方法及其調(diào)整裝置。要解決的技術(shù)問(wèn)題和達(dá)到的有益效果在于：提供了一種適用于任何場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)對(duì)比度調(diào)整方法，調(diào)整是自適應(yīng)于場(chǎng)景內(nèi)容的，能夠防失真、閃爍，同時(shí)根據(jù)亮度的調(diào)整還自適應(yīng)地調(diào)整相應(yīng)色度飽和度。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種視頻圖像動(dòng)態(tài)對(duì)比度調(diào)整方法，其步驟流程如圖1所示：

步驟101、輸入圖像獲取圖像亮度的原始直方圖；

步驟102、讀取步驟一中的直方圖，并應(yīng)用動(dòng)態(tài)對(duì)比度拉伸方法在亮度調(diào)整模塊中生成亮度調(diào)整查找表LUT；

步驟103、應(yīng)用步驟二中生成的LUT調(diào)整輸入亮度值；

步驟104、根據(jù)步驟三中對(duì)圖像亮度的調(diào)整相應(yīng)的調(diào)整圖像的色度飽和度，進(jìn)而將原始色度Cr和Cb調(diào)整為色度Adj_Cr和Adj_Cb；

其中，步驟102中所述的動(dòng)態(tài)對(duì)比度拉伸方法(其流程如圖2所示)的具體步驟為：

(1)設(shè)定黑電平Black和白電平White的值；

(2)估計(jì)直方圖中的亮度電平分布的最小值Min；

(3)估計(jì)直方圖中的亮度電平分布的最大值Max；

(4)估計(jì)直方圖中的亮度電平分布的中點(diǎn)值Mid；

(5)自適應(yīng)地進(jìn)行對(duì)比度拉伸調(diào)整，包括線性拉伸、非線性拉伸、Fatside限制、黑電平調(diào)整。

其中步驟(2)具體為：在空間域上，令直方圖中總像素點(diǎn)的1％處像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素亮度為fmin1、2％處像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素亮度為fmin2、3％處像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素亮度為fmin3，則當(dāng)前幀圖像的最小值fCurMin＝0.5*fMin1+fMin2-0.5*fMin3；在時(shí)間域上，令當(dāng)前圖像的上一幀和上上一幀圖像的最小值分別為fLastMin和fLastLastMin，其計(jì)算方法同空間域上當(dāng)前幀圖像最小值的計(jì)算；當(dāng)fLastMin和fLastLastMin均不為0時(shí)，Min＝(fLastLastMin+fLastMin+fCurMin)/3，否則Min＝fCurMin；如果此時(shí)算出的MinBlack，則令Min＝Black。