[发明专利]一种基于显示器与人眼视觉特性的图像对比度增强方法

权利要求书

1.一种基于显示器与人眼视觉特性的图像对比度增强方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤1、获取呈矩阵分布的多个像素组成的图像，并提取该图像的灰度信息；

步骤2、根据显示内容的细节丰富程度和人眼观察距离的大小，将图像划分为S个图像子块，图像子块划分数S正比于图像细节的丰富程度，反比于观测距离的大小；

步骤3、分别统计每个图像子块的直方图信息，所述的图像子块数量为S个，计算每个图像子块的直方图对应的累计直方图分布函数c_ij(k)，k为对应的灰阶值,i、j分别为对应每个图像子块位置；

步骤4、测量显示器的亮度曲线；

步骤5、根据步骤4测量的显示器亮度曲线和如公式(1)所示的人眼视觉阈值响应曲线，计算显示器在各个灰阶下的人眼阈值，并且根据步骤4测量的显示器亮度曲线和显示器各个灰阶对应的人眼阈值亮度遍历显示器的每个灰阶，得到目标直方图分布c₀(k)；

式中，L为输入亮度，L_threshold为对应的最小可分辨亮度，即JND(Just NoticeableDifference)曲线；

步骤6、将步骤3得到的各个图像子块的累计直方图分布函数c_ij(k)和步骤5得到目标直方图分布c₀(k)，利用最小化目标函数的方法进行每个图像子块的直方图规定化，得到每个图像子块灰阶的映射曲线f_ij(k)，所述的图像子块数量为S个，所述的目标函数如公式(2)所示：

cost＝|c_ij(k)-c₀(k)| (2)

式中，c_ij是原始图像中每个图像子块的累计直方图函数；c₀是目标函数的累计直方图分布函数；

步骤7、利用步骤6得到的每个图像子块灰阶的映射曲线f_ij(k)得到每个图像子块中心像素的映射值；

步骤8、利用差值的方法得到每个图像子块中其余像素值；

步骤9、根据步骤7得到每个图像子块中心像素点像素值和步骤8得到其余像素点像素值，输出图像细节对比度高于人眼在背景下视觉阈值的图像，即输出对比度增强的图像。

2.如权利要求1所述的一种基于显示器与人眼视觉特性的图像对比度增强方法，其特征在于：步骤4中测量显示器的亮度曲线任选以下两种方式，

方式一：采用显示器校色仪或者亮度计测量显示器的亮度曲线；

方式二：如果没有显示器校色仪，选择标准伽马曲线作为显示器亮度曲线替代。

3.如权利要求1或2所述的一种基于显示器与人眼视觉特性的图像对比度增强方法，其特征在于：步骤8具体的插值方法为，对于任意一个待计算的像素点，定义四个相邻的图像子块的中心像素点为A、B、C、D，根据步骤7计算得到四个中心像素点A、B、C、D的像素值为g_A、g_B、g_C、g_D，利用双线性插值得到待计算像素点的像素值E为

E＝(1-D_y)(1-D_x)g_A+(1-D_y)D_xg_B+D_y(1-D_x)g_C+D_xD_yg_D (3)

式中，D_x表示待计算像素点水平方向相对于A点的归一化距离，D_y表示待计算像素点垂直方向相对于A点的归一化距离。