[发明专利]一种基于人类视觉特性的图像亮度调整方法

说明书

技术领域

本发明属于数字图像处理领域，涉及一种基于人类视觉特性的图像亮度调整方法。

背景技术

扫描仪将光学图像转换成适合存储、传递以及可打印的数字图像。使用扫描仪扫描原稿（包括照片、胶片、书籍等）时，由于扫描原稿本身偏亮或者偏暗，造成扫描结果偏亮或者偏暗。因此，对扫描结果进行亮度调整可以有效地提高扫描图像质量。

在现有技术中，一般的亮度调整方法是，各个通道的像素值直接加上或者减去亮度调整值，使图像变亮或者变暗。直接加上或者减去亮度调整值会使部分调整的输出值超出设备的像素值取值范围，而这一部分超出设备的像素值取值范围的像素点一般都是直接把设备的像素值取值边界赋值。这使得图像一部分原本有明暗阶调变化的区域变为单一颜色，从而出现并级和阶调丢失的现象。

发明内容

为克服现有技术缺陷，本发明提出一种基于人类视觉特性的图像亮度调整方法。

本发明的技术方案为一种基于人类视觉特性的图像亮度调整方法，包括以下步骤：

步骤1，根据用户输入的亮度调整值V建立亮度调整查找表，其中用户输入的亮度调整值V的取值范围为（-127，127）；所述亮度调整查找表提供亮度调整输入值g_src和亮度调整输出值g_dst的对应关系，建立亮度调整查找表的具体方式如下，

（1）当用户输入的亮度调整值V大于0时，以0到255的256个灰阶为亮度调整输入值g_src，分别计算对应的亮度调整输出值g_dst，计算方法如下，

当亮度调整输入值g_src小于或等于127时，亮度调整输入值g_src直接加上亮度调整值V作为亮度调整输出值g_dst；

当亮度调整输入值g_src大于127时，按以下步骤基于人类视觉特性计算对应的亮度调整输出值g_dst， 

步骤a1，使用亮度调整值V来计算确定人类视觉特性曲线的三个给定点P₀(x₀，y₀)、P₁(x₁，y₁)、P₂(x₂，y₂)的坐标，其中给定点P₀的坐标为（127，127+V），给定点P₁的坐标为（255-V，255），给定点P₂的坐标为（255，255）；

步骤a2，根据人类视觉特性曲线横坐标计算公式解出由亮度调整输入值g_src对应的人类视觉特性曲线参数t，当计算结果有两个解时，取大于等于0且小于等于1的解作为人类视觉特性曲线参数t，人类视觉特性曲线横坐标计算公式如式一；

                                                                 式一

其中， x₀、x₁、x₂为给定点P₀、P₁、P₂的横坐标； 

步骤a3，将给定点P₀、P₁、P₂的纵坐标y₀、y₁、y₂以及参数t代入人类视觉特性曲线纵坐标计算公式中，得到基于人类视觉特性的亮度调整输出值g_dst，人类视觉特性曲线纵坐标计算公式如式二；

          式二

（2）当用户输入的亮度调整值V小于0时，以0到255的256个灰阶为亮度调整输入值g_src，分别计算对应的亮度调整输出值g_dst，计算方法如下，

当亮度调整输入值g_src小于或等于127时，亮度调整输入值g_src直接加上亮度调整值V作为亮度调整输出值g_dst；

当亮度调整输入值g_src大于127时，按以下步骤基于人类视觉特性计算对应的亮度调整输出值g_dst，