[发明专利]一种视频图像动态对比度调整方法及其调整装置

权利要求书

1.一种视频图像动态对比度调整方法，其特征在于，包括：

步骤一、输入图像获取图像亮度的原始直方图；

步骤二、读取步骤一中的直方图，并应用动态对比度拉伸方法在亮度调整模块中生成亮度调整查找表LUT；

步骤三、应用步骤二中生成的LUT调整输入亮度值；

步骤四、根据步骤三中对图像亮度的调整相应的调整图像的色度饱和度，进而将原始图形的色度Cr和Cb调整为Adj_Cr和Adj_Cb；

其中，步骤二中所述的动态对比度拉伸方法的具体步骤为：

(1)设定黑电平Black和白电平White的值；

(2)估计直方图中的亮度电平分布的最小值Min；

(3)估计直方图中的亮度电平分布的最大值Max；

(4)估计直方图中的亮度电平分布的中点值Mid；

(5)自适应地进行对比度拉伸调整，具体包括如下步骤：

(5.1)根据图像内容判断是否存在偏斜分布，即判断Mid与(Max-Min)/2是否相等，如果相等说明不存在偏斜分布，进行将Min调整至Lin_Min以及将Max调整至Lin_Max的线性拉伸：

Lin_Min＝(Gain*Black)+(1-Gain)*Min；

Lin_Max＝(Gain*White)+(1-Gain)*Max；

Gain为线性拉伸增益，Gain∈(0,1)，是用户根据图形内容设置的参数，设定Black＝16、White＝235；

(5.2)根据图像内容判断是否存在偏斜分布，即判断Mid与(Max-Min)/2是否相等，如果不等说明存在偏斜分布，需要进行Fatside限制后再进行步骤(5.1)中的线性拉伸，其中Fatside限制用于将Min的拉伸量限制在Fatside_Min*Gain以内，将Max的拉伸量限制在Fatside_Max*Gain以内：

令Fatside_Min＝minimum[Mid-Min,(Max-Min)/2]，Fatside_Max＝minimum[Max–Mid,(Max-Min)/2]，则

如果(Min-Fatside_Min*Gain)Lin_Min成立，则Adj_Min＝Min-Fatside_Min*Gain；否则Adj_Min＝Lin_Min；

如果(Max+Fatside_Max*Gain)Lin_Max成立，则Adj_Max＝Max+Fatside_Max*Gain；否则Adj_Max＝Lin_Max；

Fatside限制后线性拉伸曲线的斜率为Lin_inc＝(Adj_Max-Adj_Min)/(Max-Min)；

则设定[0,Adj_Min)为近黑区域、[Adj_Min,Adj_Max]为拉伸区域、(Adj_Max,255]为近白区域；

(5.3)根据黑电平对步骤(5.2)中的Adj_Min进行调整：

判断Min是否小于黑电平Black，若是，令Min＝Black，则Adj_Min ＝Black-Lin_inc；若不是，则不调整Adj_Min；

(5.4)在步骤(5.2)和步骤(5.3)的调整后，还需要根据图像偏斜程度将线性拉伸修正为非线性拉伸：

计算反映偏斜程度的偏斜因子：Skew＝{((Max+Min)/2)-Mid}/((Max-Min)/2)，Skew∈[-1,1]，当Skew＝0为不存在偏斜分布，Skew≠0为存在偏斜分布；

利用Skew和Lin_inc计算拉伸区的起始增量Start＝Lin_inc–Skew*(Lin_inc-1)；计算Delta增量Δ＝(Lin_inc-Start)/((Max-Min)/2)；利用Start和Δ修正线性拉伸曲线为非线性拉伸曲线。