[發(fā)明專利]一種視頻圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)方法與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810959301.5
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109167892B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃縛鵬;羅秀玲;劉杜娟
• 申請（專利權(quán)）人: 銀河互聯(lián)網(wǎng)電視有限公司
• 主分類號: H04N5/213
• 分類號: H04N5/213;H04N5/57
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 白淑君

本發(fā)明公開了一種視頻圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)方法與系統(tǒng)。所述方法包括以下步驟：將待處理的視頻文件解碼為單個視頻幀；對于所述的單個視頻幀，執(zhí)行如下處理：提取單個視頻幀圖像的暗部區(qū)域，暗部增強(qiáng)，將暗部增強(qiáng)、暗部區(qū)域與原圖做融合處理；通過擬合的二次曲線調(diào)節(jié)融合處理后圖像的亮度和對比度，銳化處理；提取銳化處理后結(jié)果的高亮區(qū)域，將高亮區(qū)域，銳化處理后的結(jié)果與原圖做融合處理；最后，將融合處理后的所有視頻幀編碼得到新的視頻文件。該方法在提升圖像亮度、對比度和增強(qiáng)暗部區(qū)域細(xì)節(jié)的同時，抑制了高亮區(qū)域。該算法過程簡單，時效性強(qiáng)，適用范圍廣，增強(qiáng)效果明顯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于視頻圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于視頻編碼系統(tǒng)的基于高亮區(qū)域抑制和暗部區(qū)域細(xì)節(jié)提升的視頻增強(qiáng)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

視頻圖像的暗部有很豐富的細(xì)節(jié)信息，但人眼感知到的信息卻很少。為了提高視覺感受及便于后續(xù)更高層次的處理，必須對視頻圖像亮度、對比度及暗部細(xì)節(jié)進(jìn)行增強(qiáng)處理。

現(xiàn)有的眾多圖像增強(qiáng)算法基本可以分為兩類：空間域方法和頻域方法?？臻g域方法是對圖像的像素直接處理的方法，主要方法有灰度變換、直方圖均衡化和空域濾波等。頻域方法是在圖像的某個變換域內(nèi)對圖像變換系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算，然后通過逆變換以獲得圖像增強(qiáng)效果的方法。

現(xiàn)有圖像增強(qiáng)方法中，應(yīng)用比較廣泛的有直方圖均衡化、小波變換和基于色彩恒常性理論的Retinex算法等。直方圖均衡化算法通過使圖像灰度級的概率密度函數(shù)近似滿足均勻分布來達(dá)到擴(kuò)大圖像動態(tài)范圍和提供圖像對比度的目的。小波變換算法是將圖像分解為低頻圖像和高頻圖像，通過對不同頻率的圖像進(jìn)行增強(qiáng)達(dá)到突出圖像細(xì)節(jié)的目的。Retinex算法通過去除原始圖像中照度分量，求解出反應(yīng)物體本質(zhì)顏色的反射分量，達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的。

直方圖均衡化方法的原理簡單，實(shí)時性好，但很容易出現(xiàn)圖像亮度不均，圖像過亮或過暗，部分細(xì)節(jié)信息丟失等問題，雖然有了多個改進(jìn)方法，但是圖像增強(qiáng)效果提升有限。小波變換很容易使得圖像噪聲被放大，圖像細(xì)節(jié)丟失。Retinex算法更適用于紅外圖像處理，且計算過程復(fù)雜，時效性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種視頻圖像高亮區(qū)域抑制，暗部細(xì)節(jié)提升的增強(qiáng)方法，以解決現(xiàn)有的視頻圖像增強(qiáng)算法過于依賴于復(fù)雜的算法，時效性差，適用范圍有限，很容易引起亮部及邊緣區(qū)域的惡化，尤其是暗部區(qū)域的人臉失真嚴(yán)重等問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種視頻圖像處理方法，包括以下步驟：獲取單個視頻幀；對于所述的單個視頻幀，執(zhí)行如下處理：讀取當(dāng)前視頻幀圖像frame；對所述當(dāng)前視頻幀圖像frame，執(zhí)行暗部區(qū)域d_Mask提取及方框濾波處理，得到Dark_Mask；對所述當(dāng)前視頻幀圖像frame，執(zhí)行暗部增強(qiáng)處理，得到Dark_Enhance；對所述當(dāng)前視頻幀圖像frame，所述暗部區(qū)域Dark_Mask，所述暗部增強(qiáng)處理Dark_Enhance，執(zhí)行融合操作，得到暗部融合結(jié)果d_Merge；對暗部融合結(jié)果，執(zhí)行亮度和對比度調(diào)節(jié)，銳化處理，得到Merge_Enhance；對所述亮度和對比度調(diào)節(jié)，銳化處理結(jié)果Merge_Enhance，執(zhí)行高亮區(qū)域b_Mask提取及方框濾波處理，得到Bright_Mask；最后，對所述當(dāng)前視頻幀圖像frame，所述亮度和對比度調(diào)節(jié)，銳化處理結(jié)果Merge_Enhance，所述高亮區(qū)域Bright_Mask，執(zhí)行融合操作，得到亮部融合結(jié)果b_Merge。

其中，在上述發(fā)明中，所述的暗部區(qū)域d_Mask，按照以下函數(shù)執(zhí)行：

v1＝1-(G-Y)/15 G＞Max(R，B)

d_Mask＝d_Mask*v2