[发明专利]一种基于分区域插值的直方图均衡方法和装置

权利要求书

1.一种基于分区域插值的直方图均衡装置，包括以下模块：

图像输入模块，用于采集影像并数字化，以及对图像的预处理；

分区域直方图统计模块，用于将图像输入模块输入的数据划分成多个区域，然后对每个区域进行直方图统计；

有限对比度直方图调整模块，用于对直方图数据以及输入图像进行有限对比度调整，改变其直方图分布，重新分配溢出像素到各个直方图区间；所述有限对比度直方图调整模块对直方图数据以及输入图像进行有限对比度调整，改变其直方图分布进一步包括以下操作：

首先，统计直方图中每个区间上像素值大于对比度门限Clip_Lim的像素个数总和Num_TotalExcess；对比度门限Clip_Lim通过以下方式来获得：

其中，Num_AllPixels为图像所有像素总数，NBin为直方图区间个数；α为对比度控制因子；

其次，计算得到每个直方图中每个像素值上的平均溢出像素，即待分配像素个数Num_AvgBinIncr，以及修正上限Upper_Lim；Num_TotalExcess的计算过程如下：

其中，Hist[k]表示第k个直方图区间的像素数；

待分配像素个数Num_AvgBinIncr，以及修正上限Upper_Lim的计算过程如下：

Num_AvgBinIncr＝floor(Num_TotalExcess/NBin)；Upper_Lim＝Clip_Lim-Num_AvgBinIncr；

直方图均衡模块，用于将有限对比度直方图调整的结果进行直方图均衡；

区域映射插值模块，用于将图像区域划分为若干子块，并对位于不同区域的相邻子块进行插值处理；所述区域映射插值模块执行的插值操作包括：

首先，将图像区域块等分为像素行列数相等的2×2子块，并对每4个对角拼接的相邻区域中对角拼接处的4个相邻子块，即左上方子块UL、右上方子块UR、左下方子块BL、右下方子块BR进行插值处理：

L'_i,j＝rowRevW×[colRevW×Mapping(L_i,j)_UL+colW×Mapping(L_i,j)_UR] 

+rowW×[colRevW×Mapping(L_i,j)_BL+colW×Mapping(L_i,j)_BR] 

其中，L'_i,j表示所述每个子块中第i行第j列先后经直方图均衡化和插值处理后的像素灰度值，rowW、rowRevW分别为正反方向的行插值系数矩阵，colW、colRevW分别为正反方向的列插值系数矩阵，Mapping(L_i,j)_UL、Mapping(L_i,j)_UR、Mapping(L_i,j)_BL、Mapping(L_i,j)_BR分别为左上方子块、右上方子块、左下方子块、右下方子块中第i行第j列经直方图均衡化的像素灰度值；

其中，

上述各矩阵中的Rows为每个子块的行数，cols为每个子块的列数。

2.如权利要求1所述的一种基于分区域插值的直方图均衡装置，其特征在于：

所述图像输入模块包含一个影像获取单元和一个预处理单元，所述影像获取单元用于获取视频图像，所获取的视频图像经过预处理单元进行预处理，预处理包括去噪降噪处理；

所述分区域直方图统计模块对每个区域进行直方图统计进一步包括：将输入的图像等分成M×N个区域，然后对每个区域进行直方图统计，包括将灰度区间分为NBin个区间，遍历整个图像，根据每个像素灰度或亮度的值决定每个区间内的取值Hist[k],k＝1,...,NBin，如果有像素值落在该区间内，在该区间计数加1。