[發明專利]一種具有雙控功能的線性圖像增強方法

有效

• 申請號: 201810783387.0
• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN109003241B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 戴聲奎;鐘崢;黃正暐;高劍萍
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/40
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;林燕玲

本發明提供的一種具有雙控功能的線性圖像增強方法，首先獲得輸入圖像的灰度圖像；統計灰度圖像直方圖，得到數組h₁；縮放直方圖數據，使其灰度均值為1，得到數組h₂；進行雙向閾值截斷處理得到數組h₃；進行線性縮放處理得到數組h₄；進行歸一化處理得到數組h₅；計算累積分布數組cdf；計算映射表；對灰度圖像進行查表操作，得到灰度增強圖像。本發明提供的線性圖像增強方法，能夠分別控制圖像的細節部分和顯著部分，適用于各類圖像，計算復雜度低、增強效果顯著。

技術領域

本發明涉及，特別是一種具有雙控功能的線性圖像增強方法，可用于各種類型圖像、視頻增強等技術領域。

背景技術

現實生活中，由于場景條件的影響，導致拍攝的圖像和視頻視覺效果不佳，這就需要圖像增強技術來改善人的視覺效果。

圖像增強技術根據增強處理過程所在的空間不同，可分為基于空域的算法和基于頻域的算法兩大類。具有雙控功能的線性圖像增強方法和直方圖均衡都屬于基于空域的算法，但直方圖均衡往往存在過度增強和細節丟失的問題，而至今為止出現的許多直方圖改進算法，它們僅僅減輕了過度增強的程度，并未從根本上解決這兩個問題。

本發明提出的具有雙控功能的線性圖像增強方法克服了直方圖均衡的固有缺陷，從根本上解決了過度增強和細節丟失的問題。它通過調節k₁和k₂兩個參數分別控制圖像的顯著部分和細節部分，從而使增強后的圖像不會出現由于過度增強而導致的過曝，并且保留住原圖像的細節。

發明內容

本發明提供的一種具有雙控功能的線性圖像增強方法，對圖像的顯著和細節部分分別進行控制，解決了現有直方圖均衡方法中過度增強和細節丟失的問題，增強效果自然。

本發明采用如下技術方案：

一種具有雙控功能的線性圖像增強方法，其包含如下步驟：

a)輸入數字圖像，獲取其灰度圖像；統計灰度圖像直方圖，得到數組h₁；直方圖數據進行縮放處理，使其均值為1，得到數組h₂；

b)將數組h₂進行雙向閾值截斷處理，大于閾值T_max的值變為T_max，小于閾值T_min的值變為0，得到數組h₃；

c)遍歷數組h₃，對每個數組單元中的值依據其大小進行不同策略的線性調整，調整后得到數組h₄；

d)將數組h₄進行縮放處理，使其總和為1，得到數組h₅；計算數組h₅的逐次累加和，得到一個新的分布數組cdf；

e)計算映射表：將分布數組cdf與圖像灰度范圍相乘，然后將結果取為整數得到映射表；應用映射表：對灰度圖像中每個數據進行查表操作，得到最終的灰度增強圖像。

所述的步驟a)中，如果是多通道圖像則取其亮度通道作為灰度圖像，如果是單通道圖像則直接作為灰度圖像。

所述的步驟b)中，T_max的取值范圍為1～20，T_min的取值范圍為0.001～0.5。

所述的步驟c)中，不同策略的線性調整為：判斷數組單元值是否大于1，如果是，則應用公式：1+k₁*(gray-1)；如果否，則應用公式：1-k₂*(1-gray)；其中，gray代表數組單元中的原值，k₁、k₂取值范圍都為0～2。