[發明專利]一種優化全局色調映射對比度的方法及裝置

在審

• 申請號: 202010136521.5
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111369459A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 鄧彪
• 申請（專利權）人: 湖南國科微電子股份有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/90
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉奕

本發明公開了一種優化全局色調映射對比度的方法及裝置，用于解決現有的采用局部色調映射算法和全局色調映射算法結合的方法中存在的問題。方法包括：獲取視頻流的當前處理幀的源圖像；將源圖像中目標局部區域的所有點按照亮度值進行排序，得到局部亮度序列，根據局部亮度序列計算得到局部亮度均值及原始分量占比值；根據全局色調映射算法及局部亮度均值對源圖像進行色調映射處理，得到第一圖像；根據原始分量占比值對第一圖像進行對比度處理，得到第二圖像；根據當前處理幀或上一幀的各顏色通道的通道分量最大值，對第二圖像進行色調范圍校正，得到第三圖像。

技術領域

本發明涉及視頻圖像處理技術領域，特別是涉及一種優化全局色調映射對比度的方法及裝置。

背景技術

色調映射技術是一種將高動態范圍內圖像進行壓縮，例如，將視頻流中的圖像，壓縮到傳統顯示設備可以顯示的范圍。一幅圖像經過色調映射算法處理后應能產生和真實場景中相符合的主觀感覺，也就是說，色調映射除了要壓縮動態范圍還要最大限度的保留最高動態范圍圖像中的顏色、對比度、細節等信息。

目前，色調映射技術一般包括全局色調映射算法和局部色調映射算法兩大類。大多數全局色調映射算法具有非線性映射功能，應用到每一個像素的圖像相同的色調映射曲線，整個算法比較簡單且參數少，但是全局色調映射算法的色調映射并不理想，任意相同顏色的像素點，在映射后，可能還是相同的顏色。局部色調映射算法指的是像素所在位置不同，其映射后灰度值也可能不同的方法，但是局部色調映射算法相比于全局色調映射算法計算更為復雜，處理速度慢，而且只是進行局部處理，可能會由于對比度處理不同，出現局部區域有光暈的情況。當前采用局部色調映射算法和全局色調映射算法結合的方法，主要思路是計算源圖像所處的場景亮度，得到場景亮度歸一化值，根據場景亮度歸一化值，確定對源圖像進行全局色調映射的映射參數，采用全局色調映射算法，根據映射參數對源圖像進行處理，得到初步全局映射結果，再采用局部色調映射算法，對源圖像進行處理，得到每個局部區域中每個點的映射權重，根據每個點的映射權重、對應點在源圖像中的像素灰度值以及對應的初步全局映射結果，得到最終映射結果。

當前采用局部色調映射算法和全局映射的圖像的方法結合的方法的缺陷在于：1、需要全幀源圖像的統計信息，硬件上不易實現，消耗資源很大；2、由于依賴于全幀源圖像的統計信息，在統計信息變化較大時(例如視頻流)，局部色調映射算法處理速度慢缺陷依然存在；3、進行色調映射后，由于并未進行對比度處理和色域范圍校正，會存在光暈及圖像顏色失真的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種優化全局色調映射對比度的方法及裝置，用于解決現有的采用局部色調映射算法和全局色調映射算法結合的方法中存在的問題。

本發明第一方面提供一種優化全局色調映射對比度的方法，包括：

獲取視頻流的當前處理幀的源圖像；

將源圖像中目標局部區域的所有點按照亮度值進行排序，得到局部亮度序列，根據局部亮度序列計算得到局部亮度均值及原始分量占比值；

根據全局色調映射算法及局部亮度均值對源圖像進行色調映射處理，得到第一圖像；

根據原始分量占比值對第一圖像進行對比度處理，得到第二圖像；

根據當前處理幀或上一幀的各顏色通道的通道分量最大值，對第二圖像進行色調范圍校正，得到第三圖像。

本發明第二方面提供一種優化全局色調映射對比度的裝置，包括：

圖像獲取模塊，用于獲取視頻流的當前處理幀的源圖像；

局部區域處理模塊，用于將源圖像中目標局部區域的所有點按照亮度值進行排序，得到局部亮度序列，根據局部亮度序列計算得到局部亮度均值及原始分量占比值；

色調映射處理模塊，用于根據全局色調映射算法及局部亮度均值對源圖像進行色調映射處理，得到第一圖像；