[發明專利]一種分程度直方圖均衡融合的圖像增強方法

有效

• 申請號: 202011472286.5
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112488968B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 戴聲奎;陳獻志;袁琪;高劍萍
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G06T5/40
• 分類號: G06T5/40;G06T5/50;G06T5/00
• 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

本發明公開了一種分程度直方圖均衡融合的圖像增強方法，包含如下步驟：取輸入圖像的亮度圖I，統計灰度級直方圖并將所述灰度級直方圖均值歸一化得到Hist；分別取gamma1和gamma2對歸一化得到的Hist進行校正處理得到校正后的直方圖Hist1和Hist2；將經過校正處理后的直方圖Hist1和Hist2進行均衡處理，得到對應的映射曲線T1和T2并將原圖灰度值分別按這兩條映射曲線進行映射，得到增強圖像I1和增強圖像I2；計算均值歸一化得到的Hist的灰度級非零占空比，記為W1，并以所述灰度級非零占空比作為增強程度較弱圖像的權重，將增強圖像I1和增強圖像I2進行融合，得到最終增強圖像O。本發明用來克服局部增強計算復雜度大、塊效應現象明顯等問題，使得局部增強效果簡單有效。

技術領域

本發明涉及視頻圖像增強領域，特別是指一種分程度直方圖均衡融合的圖像增強方法。

背景技術

直方圖均衡(HE)方法是一種經典的圖像增強算法，它通過統計學原理，使得增強后圖像的直方圖趨于均勻分布，從而提高圖像的對比度。然而，原圖直方圖的過小數據會導致增強后的細節丟失，過大數據會導致過度增強，不利于人眼觀察。

因此，有人提出基于塊的對比度受限直方圖均衡算法(CLAHE)，此方法能有效的防止過增強現象，并對局部進行合理增強。但是由于基于子塊統計直方圖，并由雙線性插值方式得到最終結果圖，難免會出現塊效應現象，同時由于分塊局部處理，也產生了大量的計算復雜度。本發明提出一種不同程度直方圖均衡融合的圖像增強方法，對原圖進行不同程度的全局處理再通過融合方式得到最終增強圖，該方法具有局部增強的效果，符合人眼視覺感知，同時大大降低了局部處理的計算復雜度。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術中的上述缺陷，提出一種分程度直方圖均衡融合的圖像增強算法，用來克服局部增強計算復雜度大、塊效應現象明顯等問題，使得局部增強效果簡單有效。

本發明采用如下技術方案：

一種分程度直方圖均衡融合的圖像增強方法，包含如下步驟：

取輸入圖像的亮度圖I，統計灰度級直方圖并將所述灰度級直方圖均值歸一化得到Hist；

分別取gamma1和gamma2對歸一化得到的Hist進行校正處理得到校正后的直方圖Hist1和Hist2；

將經過校正處理后的直方圖Hist1和Hist2進行均衡處理，得到對應的映射曲線T1和T2，并將原圖灰度值分別按這兩條映射曲線進行映射，得到增強圖像I1和增強圖像I2；

計算均值歸一化得到的Hist的灰度級非零占空比，記為W1，并以所述灰度級非零占空比作為增強程度較弱圖像的權重，將增強圖像I1和增強圖像I2進行融合，得到最終增強圖像O。

具體地，所述取輸入圖像的亮度圖I，統計灰度級直方圖并將所述灰度級直方圖均值歸一化得到Hist中，所述取輸入圖像的亮度圖I，具體為：

所述亮度圖I由RGB轉化為非RGB顏色空間后提取的亮度通道的灰度圖。

具體地，所述取輸入圖像的亮度圖I，統計灰度級直方圖并將所述灰度級直方圖均值歸一化得到Hist中，具體為：

Hist＝Hist_original/sum(Hist_original)*L；

其中Hist_original為原始統計的直方圖，L為直方圖非零灰度級數目。

具體地，所述分別取gamma1和gamma2對歸一化得到的Hist進行校正處理得到校正后的直方圖Hist1和Hist2中，具體為：

所述gamma1取值在0～0.5，gamma2取值在0.5～1之間，Hist1接近均勻直方圖，Hist2接近原始直方圖。