[发明专利]一种图像自适应增强方法、装置及图像处理设备

权利要求书

1.一种图像自适应增强方法，其特征在于，所述方法包括：

提取输入的图像的亮度分量；

根据图像的亮度分量统计图像的局部亮度特征和局部灰度对比度特征；

根据图像的局部亮度特征和局部灰度对比度特征生成全局对比度增强因子和亮度映射曲线；

根据图像的局部方差信息及全局对比度增强因子调整图像的对比度；

根据亮度映射曲线对增强对比度后的图像进行亮度调整，对低照度区域进行亮度的拉伸；

输出图像；

所述根据图像的局部亮度特征和局部灰度对比度特征生成全局对比度增强因子和亮度映射曲线具体包括：

针对所有窗口对应的局部亮度值和局部灰度对比度值，以局部亮度值为横坐标，局部灰度对比度值为纵坐标绘制成一幅散点图，用散点图来描述图像的灰度对比度和亮度；

根据亮度和灰度对比度将散点图中的散点划分为多个区域；

统计落在各个区域的散点总数；

根据各个区域的散点总数生成全局对比度增强因子和亮度映射曲线；

所述根据图像的局部方差信息及全局对比度增强因子调整图像的对比度具体包括：

计算以(i,j)为中心的n*n窗口内均值，n是大于或等于3的奇数；

计算以(i,j)为中心的n*n窗口内方差；

根据n*n窗口内方差和全局对比度增强因子计算(i,j)处的对比度增强因子Cg；

根据对比度增强因子Cg输出(i,j)处的增强结果；

所述根据亮度和灰度对比度将散点图中的散点划分为多个区域具体为：

根据亮度和灰度对比度将散点图中的散点划分为高对比度中亮度区A、低对比度低亮度区B、中对比度中亮度区C和低对比度高亮度区D；

所述根据各个区域的散点总数生成全局对比度增强因子具体为：

通过公式计算全局对比度增强因子cg；其中numA是指高对比度中亮度区A的散点总数，numB是指低对比度低亮度区B的散点总数，numC是指中对比度中亮度区C的散点总数，numD是指低对比度高亮度区D的散点总数；

所述根据n*n窗口内方差和全局对比度增强因子计算(i,j)处的对比度增强因子Cg具体包括：

通过公式Maxg＝cg+kg，根据全局对比度增强因子cg确定最大增强强度Maxg，其中kg为常数；

通过公式计算对比度增强因子Cg，其中，D为常数，Ys(i,j)为以(i,j)为中心的n*n窗口内方差。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入的图像是灰度图像或彩色图像；

若输入的图像为灰度图像，则所述提取输入的图像的亮度分量具体为：在输入的灰度图像上提取图像的亮度分量；

若输入的图像为YCbCr彩色图像，则所述提取输入的图像的亮度分量具体为：提取输入的YCbCr彩色图像中的亮度分量Y；

若输入和图像为RGB彩色图像，则所述提取输入的图像的亮度分量具体为：按公式执行RGB输入像素到YCbCr颜色空间变换的处理，其中，Im_R,Im_G,Im_B为彩色图像的R,G,B三个颜色通道的像素值，T11、T12、T13、T21、T22、T23、T31、T32和T33表示颜色空间变换矩阵的系数，S1、S2和S3为偏置，Y、Cb和Cr分别表示得到的输入像素的亮度分量和色度分量。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据图像的亮度分量统计图像的局部亮度特征和局部灰度对比度特征具体包括：

用一个大小为n*n的每次移动n个像素点的窗口遍历图像，计算每个窗口中的像素最大值与像素最小值，n是大于或等于2的自然数；

根据公式将每个窗口中的像素最大值与像素最小值转化为窗口的局部亮度值和局部灰度对比度值，其中max是像素最大值，min是像素最小值，meanL是局部亮度值，contrastR是局部灰度对比度值。