[发明专利]图像锐化方法及装置

说明书

本发明实施例的一种图像锐化方法及装置，包括：将待锐化的图像帧从RGB彩色空间转换到YUV彩色空间，并对Y亮度分量进行高斯低通滤波得到Y亮度低通分量，对Y亮度分量和Y亮度低通分量求差得到Y亮度高频分量；根据预设的滤波算子对Y亮度分量进行滤波处理，得到Y亮度图像背景；根据预设的梯度算子计算Y亮度分量的图像梯度图，并根据图像梯度图得到Y亮度分量的图像纹理图；根据Y亮度图像背景和Y亮度图像纹理图，计算得到Y亮度最小可觉差图像；基于Y亮度最小可觉差图像和Y亮度高频分量，计算增益系数；根据增益系数计算锐化后的图像。本发明的图像锐化方法可以增强图像细节并避免噪声增强；所获取的增益系数更加符合人眼视觉特性。

技术领域

本发明属于数字图像处理技术领域，具体涉及一种图像增强方法及装置，尤其涉及一种图像锐化方法及装置。

背景技术

由于成像设备、外界条件或传输过程的影响，不可避免的经常会出现获取的图像质量下降的问题，图像呈现对比度低、边缘细节模糊的特点。这给基于图像分析的应用带来了困难。图像锐化采用图像处理技术来改善图像视觉效果，提升细节与图像对比度，能将更可能多的信息量传递给计算机视觉系统，以完成对感兴趣区域的准确识别与检测，同时减少观察者的疲劳感。

图像锐化的目的是增强图像边缘和细节的清晰度，其中一种常用方法是基于微分的锐化方法。基于微分的锐化方法利用微分算子求解信号的变化率，可使图像的高频细节部分得到增强。微分算子可以对图像进行锐化处理，使得图像细节得到增强。但是微分算子对噪声较敏感，其在增强细节时不可避免的会放大噪声，影响处理效果。

另一种常用图像锐化方法是反锐化掩模方法。反锐化掩模法先对输入图像进行低通滤波，得到一个模糊图像，再用原图减去这个模糊图像得到高频部分的图像，然后，将高频图像进行放大，再将处理后的高频部分与原图像叠加，就得到一个细节增强的图像。传统的反锐化掩模法中，增益系数设置为常数，即图像不同细节被无区别同程度的增强，这会导致部分区域过增强。因此，有研究者提出基于增益系数改进的反锐化掩模方法，即增益系数可随着图像灰度值的变换而变换，在低亮度区域，增益值小；而在高亮度区域，增益值大。但是无论是传统的反锐化掩模方法还是基于增益系数改进的反锐化掩模方法，都未利用人眼视觉特性，其锐化增强的增益不能符合人眼视觉特性的增强函数，因此不能从主观上提高图像的视觉效果。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种图像锐化方法及装置。

本发明的一个方面提供一种图像锐化方法，包括：

将待锐化的图像帧从RGB的彩色空间转换到YUV的彩色空间，并对Y亮度分量进行高斯低通滤波得到Y亮度低通分量，对所述Y亮度分量和所述Y亮度低通分量求差得到Y亮度高频分量；

根据预设的滤波算子对所述Y亮度分量进行滤波处理，得到Y亮度图像背景；

根据预设的梯度算子计算所述Y亮度分量的图像梯度图，并根据所述图像梯度图得到Y亮度图像纹理图；

根据所述Y亮度图像背景和所述Y亮度图像纹理图，计算得到Y亮度最小可觉差图像；

基于所述Y亮度最小可觉差图像和所述Y亮度高频分量，计算增益系数；

根据所述增益系数计算锐化后的图像。

可选地，所述对Y亮度分量进行高斯低通滤波得到Y亮度低通分量，包括：

利用预设的一维高斯滤波器G对Y亮度分量按行滤波处理；

利用所述一维高斯滤波器G的转置G^T对Y亮度分量按列进行滤波处理。

可选地，所述滤波算子为：