[發明專利]一種小波域亮度保持的圖像細節增強方法及裝置

在審

• 申請號: 202010325937.1
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN113112437A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 章怡;王海峰;范鑫;陳海忠;吳衛華;薛勇
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: G06T5/40
• 分類號: G06T5/40
• 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: 張勵

本發明提供了一種小波域亮度保持的圖像細節增強方法及裝置，在圖像小波域(即頻域)，以小波直方圖為基礎,本發明可根據輸入圖像的特點自動將輸入圖像的低頻子圖的直方圖分割為若干分塊直方圖，并在各分塊內做小波系數增強處理，合并小波低頻子圖，最后通過小波逆變換輸出增強圖像，可針對消費類電子產品及紅外圖像處理圖像要求輸入與輸出圖像亮度基本保持一致的條件下，提高輸出圖像細節呈現能力和抗噪聲能力。

技術領域

本發明涉及圖像對比度增強技術領域，尤其涉及一種小波域亮度保持的圖像細節增強方法及裝置。

背景技術

全局直方圖均衡化是數字圖像增強的常用方法之一，其算法雖然實現簡單，但不適合應用于對圖像亮度要求保持較高的圖像處理領域。這是因為在直方圖均衡化增強過程中，圖像增強前后圖像平均亮度的變化太高，再有就是灰度級被合并常常導致增強圖像質量的惡化和大量的信息丟失等問題。在一些圖像處理領域(例如消費類電子產品、紅外圖像處理系統)中，一方面既要處理的圖像與輸入圖像亮度保持較好，同時還要求處理的圖像對比度好，細節能夠清晰。實際上，亮度保持和對比度增強是一個相互約束的問題。也就是說，如果要求處理的圖像與輸入圖像在亮度上保持一致，那么增強圖像的對比度就會小，細節難于突出，圖像視覺感官不清晰。亮度保持為了準確地保持輸入圖像的亮度，往往會使輸出圖像不能實現較好的對比增強或者局部過分增強，反之亦然。

發明內容

本發明旨在提供一種克服上述問題之一或者至少部分地解決上述任一問題的小波域亮度保持的圖像細節增強方法及裝置。

為達到上述目的，本發明的技術方案具體是這樣實現的：

本發明一方面提供了一種小波域亮度保持的圖像細節增強方法，包括：

用db系列小波基db1小波對輸入圖像I進行一層小波分解，得到低頻子圖ca，第一高頻子圖ch、第二高頻子圖cv和第三高頻子圖cd；

對低頻子圖ca取整，得到取整后的低頻子圖ca1,并計算取整后的低頻子圖ca1的最大值Mca；

在[0,Mca]確定取整后的低頻子圖ca1的每個小波系數出現的頻次，得到小波直方圖h,長度Mca；

獲取小波直方圖計算公式計算取整后的低頻子圖ca1的每個小波系數出現的概率，其中，i為小波系數，i＝0,1,2···Mca，h為各小波系數的頻數，設置新低頻子圖ca2與低頻子圖ca相同，數值設置為零矩陣；

利用第一數組h₁記錄符合第一規則的小波直方圖，利用第一小波系數數組id₁記錄對應小波系數，利用第二數組h₂記錄符合第二規則的小波直方圖，利用第二小波系數數組id₂記錄對應小波系數，其中，第一規則包括0p(i)＝1/Mca，第二規則包括：p(i)1/Mca；

將第一數組h₁和第二數組h₂進行再分割，利用jgh₁數組記錄第一小波系數數組id₁中相鄰兩數之差，利用jg₁數組記錄jgh₁(x)＝預設值的數值，分割塊數大小1+length(jg₁)個；利用jgh₂數組記錄第二小波系數數組id₂中相鄰兩數之差，利用jg₂數組記錄jgh₂(x)＝預設值的數值，分割塊數大小1+length(jg₂)個；