[發(fā)明專利]一種圖像對比度增強的方法和系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113393397B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 陳宇;王明琛;孫作瀟
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州微幀信息科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/40;G06T7/136
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種圖像對比度增強的方法和系統(tǒng)，所述方法包括：統(tǒng)計目標圖像Y、U、V三通道的直方圖并歸一化，計算YUV圖像的非線性目標概率密度函數(shù)。根據(jù)YUV圖像的非線性目標概率密度函數(shù)對目標圖像的直方圖進行裁剪和分配，得到第二概率密度函數(shù)。根據(jù)所述第二概率密度函數(shù)對目標圖像進行直方圖規(guī)定化，輸出對比度增強的圖像。本發(fā)明提供的方法無需將YUV圖像格式與RGB圖像格式進行互相轉(zhuǎn)換，同時防止對目標圖像對比度拉伸過度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像增強技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種圖像對比度增強的方法。

背景技術(shù)

直方圖均衡化是一種很常用的圖像對比度增強方法，其方法簡單運算速度快，效果明顯。常用的圖像均衡化方法大都是針對灰度圖或是RGB圖像，其方法基本思路是假設均衡化后的圖像各個像素值的概率密度函數(shù)為均勻分布，通過概率論的方法，建立一個從一般分布到均勻分布的映射關(guān)系式，最終得到均衡化后的圖像。

現(xiàn)有的圖像對比度增強方法都是在RGB彩色模式下進行的，對于傳統(tǒng)RGB圖像的直方圖均衡化的目標概率密度函數(shù)為線性函數(shù)，該線性函數(shù)對于YUV圖像并不適用。因此，當輸入的待處理圖像為YUV數(shù)據(jù)格式時，不能直接進行直方圖均衡化，往往需要先將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為RGB格式，然后再進行對比度增強處理，最后再將處理得到的RGB文件轉(zhuǎn)換回原來的數(shù)據(jù)格式。而圖像格式之間的轉(zhuǎn)化往往耗時且對畫質(zhì)有損。此外，傳統(tǒng)的直方圖均衡化存在對比度過度增強的問題。

發(fā)明內(nèi)容

由于現(xiàn)有方法存在上述問題，本發(fā)明實施例提出一種圖像對比度的方法。

具體地，本發(fā)明實施例提供了以下技術(shù)方案，包括：

統(tǒng)計目標圖像YUV三個通道的直方圖，并將直方圖歸一化獲得第一概率密度函數(shù)。

根據(jù)RGB圖像的線性目標概率密度函數(shù)以及RGB圖像與YUV圖像之間的映射關(guān)系，計算獲得YUV圖像的非線性目標概率密度函數(shù)f(x)。

根據(jù)所述YUV圖像的非線性目標概率密度函數(shù)f(x)對第一概率密度函數(shù)進行裁剪，獲得第二概率密度函數(shù)。

其中，根據(jù)所述YUV圖像的非線性目標概率密度函數(shù)曲線f(x)得到αf(x)，將αf(x)作為設定的閾值，將所述目標圖像第一概率密度函數(shù)超過所述αf(x)的部分進行裁剪，將超過閾值的部分進行分配。

α為0 ~ 1的系數(shù)。

按照所述YUV圖像非線性目標概率密度函數(shù)各灰度級像素所占的比例，將所述超過閾值的部分分配到所述被裁剪后的第一概率密度函數(shù)上，獲得目標圖像的第二概率密度函數(shù)。

以所述第二概率密度函數(shù)為目標概率密度函數(shù)，對目標圖像進行直方圖規(guī)定化。

具體的，所述對目標圖像進行直方圖規(guī)定化包括：

計算所述YUV圖像非線性目標概率密度函數(shù)的累計分布函數(shù)；

計算所述累計分布函數(shù)的逆函數(shù)；

計算所述目標概率密度函數(shù)的累計積分圖；

計算映射函數(shù)；

對目標圖像進行均衡化。

本發(fā)明提供一種圖像對比度增強系統(tǒng)，包括處理器和存儲器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行以實現(xiàn)上述方法。

由上述方案可知，本發(fā)明具有以下有益效果：1 .對于在編碼中應用更廣泛的YUV格式，不需要轉(zhuǎn)化為RGB就可以進行圖像對比度增強處理，節(jié)省了圖像格式之間轉(zhuǎn)換時間且避免了格式轉(zhuǎn)換時的圖像畫質(zhì)損失；2 .本發(fā)明還對目標圖像的直方圖進行了裁剪處理，防止對比度過度拉伸。

附圖說明