[发明专利]一种非线性变换的图像增强方法

权利要求书

1.一种非线性变换的图像增强方法，其特征在于，包括如下步骤：

对输入图像的灰度值进行线性拉伸，扩展灰度谱带宽，得到标准化图像；

计算标准化图像的均值、中值和标准化图像的直方图所占动态范围的中间值，将均值、中值或标准化图像的直方图所占动态范围的中间值作为分隔值，将标准化图像按像素大小分成两个区域；

计算两个区域的像素强度平均值，根据像素强度平均值计算两个区域的幂函数参数；

利用幂函数参数分别对相应的区域进行校正，得到校正后的两个子图像；

对校正后的两个子图像进行合并，得到最终的增强图像；

所述计算两个区域的像素强度平均值，根据像素强度平均值计算两个区域的幂函数参数；具体包括：

gamma1＝darkmean/SP

gamma2＝lightmean/SP

其中，两个区域分为暗区和亮区，darkmean暗区像素强度平均值，lightmean亮区的像素强度平均值，SP为分割值，gamma1为暗区幂函数参数和gamma2为亮区幂函数参数；

所述计算两个区域的像素强度平均值，根据像素强度平均值计算两个区域的幂函数参数，还包括：对幂函数参数利用指数函数进一步调整，具体为：

gamma1＝gamma1.^alpha

gamma2＝gamma2.^beta

其中，暗区指数参数为alpha，alpha1，亮区指数参数为beta，beta1，.^表示对变量中的每一个分量逐点进行幂函数操作。

2.根据权利要求1所述的一种非线性变换的图像增强方法，其特征在于，所述对输入图像的灰度值进行线性拉伸，扩展灰度谱带宽，得到标准化图像，具体包括：

ingray＝(ingray-min(ingray(:)))/(max(ingray(:))-min(ingray(:)))*255

其中ingray为输入图像各灰度值，max(ingray(:))表示对所有灰度值进行比较取最大值；min(ingray(:))表示对所有灰度值进行比较取最小值。

3.根据权利要求1所述的一种非线性变换的图像增强方法，其特征在于，利用幂函数参数分别对相应的区域进行校正，得到校正后的两个子图像；具体步骤为：

暗区图像像素值记为darkgary，然后归一化操作darkgary/SP，记为darknorm，再进行校正darkout＝darknorm^gamma1；

亮区的图像像素值记为lightgary，然后归一化操作(lightgary-SP)/(255-SP)，记为lightnorm，再进行校正lightout＝lightnorm^gamma2；

其中，^表示幂函数。

4.根据权利要求3所述的一种非线性变换的图像增强方法，其特征在于，所述对校正后的两个子图像进行合并，得到最终的增强图像，具体步骤如下：

将暗区图像像素值还原到[0，SP]范围内，其结果为darkout*SP；

将亮区图像像素值还原到[SP，255]范围内，其结果为lightout*(255-SP)+SP；

将上述暗区和亮区的结果值取整数，得到最终输出的增强图像。