一種自適應(yīng)圖像亮度渲染方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種自適應(yīng)圖像亮度渲染方法，涉及圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，所述方法先對(duì)圖像分別實(shí)行亮度增強(qiáng)和亮度減弱處理，通過(guò)兩個(gè)閾值來(lái)判定過(guò)強(qiáng)部分與過(guò)暗部分，再用一個(gè)修正的系數(shù)來(lái)保持灰度級(jí)分布的光滑性?？紤]到像素的空間分布，選擇用二階原點(diǎn)矩來(lái)判定像素之間的相關(guān)性。使用本發(fā)明方法可對(duì)圖像的亮度進(jìn)行一次微調(diào)整，使過(guò)暗的地方變得亮一些，過(guò)亮的地方仍然可以顯示一些細(xì)節(jié)。
【專利說(shuō)明】一種自適應(yīng)圖像亮度渲染方法與裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種自適應(yīng)圖像亮度渲染方法與裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]RGB色彩模式使用RGB模型為圖像中每一個(gè)像素的RGB分量分配一個(gè)O?255范圍內(nèi)的強(qiáng)度值。RGB圖像只使用三種顏色，就可以使它們按照不同的比例混合，在屏幕上呈現(xiàn)16777216 (256*256*256)種顏色。目前的顯示器大都是采用了 RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)，在顯示器上，是通過(guò)電子槍打在屏幕的紅、綠、藍(lán)三色發(fā)光極上來(lái)產(chǎn)生色彩的，目前的電腦一般都能顯示32位顏色，約有一百萬(wàn)種以上的顏色。電腦屏幕上的所有顏色，都由這紅色綠色藍(lán)色三種色光按照不同的比例混合而成的。一組紅色綠色藍(lán)色就是一個(gè)最小的顯示單位。屏幕上的任何一個(gè)顏色都可以由一組RGB值來(lái)記錄和表達(dá)。因此這紅色綠色藍(lán)色又稱為三原色光，用英文表示就是R (red)、G (green)、B (blue)。在電腦中，RGB的所謂“多少”就是指亮度，并使用整數(shù)來(lái)表示。通常情況下，RGB各有256級(jí)亮度，用數(shù)字表示為從O、1、2...直到255。
[0003]HSI色彩空間是從人的視覺(jué)系統(tǒng)出發(fā)，用色調(diào)(Hue)、色飽和度(Saturat1n或Chroma)和亮度(Intensity或Brightness)來(lái)描述色彩。HSI色彩空間可以用一個(gè)圓錐空間模型來(lái)描述。用這種描述HIS色彩空間的圓錐模型相當(dāng)復(fù)雜，但確能把色調(diào)、亮度和色飽和度的變化情形表現(xiàn)得很清楚。通常把色調(diào)和飽和度通稱為色度，用來(lái)表示顏色的類別與深淺程度。由于人的視覺(jué)對(duì)亮度的敏感程度遠(yuǎn)強(qiáng)于對(duì)顏色濃淡的敏感程度，為了便于色彩處理和識(shí)別，人的視覺(jué)系統(tǒng)經(jīng)常采用HSI色彩空間，它比RGB色彩空間更符合人的視覺(jué)特性。在圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)中大量算法都可在HSI色彩空間中方便地使用，它們可以分開處理而且是相互獨(dú)立的。因此，在HSI色彩空間可以大大簡(jiǎn)化圖像分析和處理的工作量。
[0004]現(xiàn)實(shí)生活中真正存在的亮度差一般為18(即最亮的物體亮度和最小的物體亮度之比為18)，而人類的眼睛所能看到的范圍是15左右，但是一般的顯示器，照相機(jī)能表示的只有256種不同的亮度。這樣問(wèn)題就出現(xiàn)了，216或者更高數(shù)量級(jí)的亮度只能存在電腦里，而一般的顯示器只能表示28個(gè)亮度數(shù)量級(jí)，用256個(gè)數(shù)字來(lái)模擬所能表示的信息，所以在過(guò)亮和過(guò)暗的地方?jīng)]有過(guò)多的細(xì)節(jié)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提出一種自適應(yīng)圖像亮度渲染方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)一般的顯示器顯示圖像時(shí)，在過(guò)亮和過(guò)暗的地方?jīng)]有過(guò)多的細(xì)節(jié)的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種自適應(yīng)圖像亮度渲染方法，所述方法包括以下步驟:
[0007]獲取RGB空間圖像a并對(duì)圖像a進(jìn)行歸一化處理，得到圖像A ;
[0008]將圖像A從RGB空間轉(zhuǎn)化到HSI空間，得到HSI空間圖像F ；
[0009]將HSI空間圖像F中的I分量分別進(jìn)行亮度減弱和亮度增強(qiáng)處理，得到分量Ip工2 ；
[0010]將所述分量I1, I2, I按特定方式合并，得到I’ ；
[0011]將所述分量I’與圖像F的分量S、分量H合并為新的HSI空間圖像f;
[0012]將HSI空間圖像f從HSI空間轉(zhuǎn)化為RGB空間得到RGB空間圖像B ；
[0013]輸出圖像B。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提出一種自適應(yīng)圖像亮度渲染裝置，所述裝置包括:
[0015]圖像獲取模塊，用于獲取RGB空間圖像a ;
[0016]歸一化處理模塊，用于對(duì)圖像a進(jìn)行歸一化處理，得到圖像A ；
[0017]第一空間轉(zhuǎn)換模塊，用于將圖像A從RGB空間轉(zhuǎn)化到HSI空間，得到HSI空間圖像F；
[0018]亮度處理模塊，用于將HSI空間圖像F中的I分量分別進(jìn)行亮度減弱和亮度增強(qiáng)處理，得到分量IpI2;
[0019]第一合并模塊，用于將所述分量I1, I2, I按特定方式合并，得到I’ ；
[0020]第二合并模塊，用于將所述分量I’與圖像F的分量S、分量H合并為新的HSI空間圖像f ;
[0021 ] 第二空間轉(zhuǎn)換模塊，用于將HSI空間圖像f從HSI空間轉(zhuǎn)化為RGB空間得到RGB空間圖像B ;
[0022]圖像輸出模塊，用于輸出圖像B。
[0023]本發(fā)明的有益效果
[0024]本發(fā)明先對(duì)圖像分別實(shí)行亮度增強(qiáng)和亮度減弱處理，通過(guò)兩個(gè)閾值來(lái)判定過(guò)強(qiáng)部分與過(guò)暗部分，再用一個(gè)修正的系數(shù)來(lái)保持灰度級(jí)分布的光滑性?？紤]到像素的空間分布，選擇用二階原點(diǎn)矩來(lái)判定像素之間的相關(guān)性。使用本發(fā)明方法可對(duì)圖像的亮度進(jìn)行一次微調(diào)整，使過(guò)暗的地方變得亮一些，過(guò)亮的地方仍然可以顯示一些細(xì)節(jié)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例一種自適應(yīng)圖像亮度渲染方法流程圖；
[0026]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例一種自適應(yīng)圖像亮度渲染裝置結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描寫的具體實(shí)施例，僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。
[0028]本發(fā)明實(shí)施例方法先對(duì)圖像分別實(shí)行亮度增強(qiáng)和亮度減弱處理，通過(guò)兩個(gè)閾值來(lái)判定過(guò)強(qiáng)部分與過(guò)暗部分，再用一個(gè)修正的系數(shù)來(lái)保持灰度級(jí)分布的光滑性。考慮到像素的空間分布，選擇用二階原點(diǎn)矩來(lái)判定像素之間的相關(guān)性。使用本發(fā)明實(shí)施例方法可對(duì)圖像的亮度進(jìn)行一次微調(diào)整，使過(guò)暗的地方變得亮一些，過(guò)亮的地方仍然可以顯示一些細(xì)節(jié)。
[0029]實(shí)施例一
[0030]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例一種自適應(yīng)圖像亮度渲染方法流程圖；所述方法包括以下步驟:
[0031]S101,獲取RGB空間圖像a并對(duì)圖像a進(jìn)行歸一化處理，得到圖像A ；
[0032]S102,將圖像A從RGB空間轉(zhuǎn)化到HSI空間，得到HSI空間圖像F ；
[0033]轉(zhuǎn)換公式如下:

【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)圖像亮度渲染方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 獲取RGB空間圖像a并對(duì)圖像a進(jìn)行歸一化處理，得到圖像A ； 將圖像A從RGB空間轉(zhuǎn)化到HSI空間，得到HSI空間圖像F ； 將HSI空間圖像F中的I分量分別進(jìn)行亮度減弱和亮度增強(qiáng)處理，得到分量Ip I2 ； 將所述分量I1, I2, I按特定方式合并，得到I’ ; 將所述分量I’與圖像F的分量S、分量H合并為新的HSI空間圖像f ； 將HSI空間圖像f從HSI空間轉(zhuǎn)化為RGB空間得到RGB空間圖像B ； 輸出圖像B。
2.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)圖像亮度渲染方法，其特征在于， 所述步驟“將圖像A從RGB空間轉(zhuǎn)化到HSI空間，得到HSI空間圖像F”中，轉(zhuǎn)換公式如下:
H、S、I分別表示HSI空間的三個(gè)分量，R、G、B分別表示RGB空間的三個(gè)分量。
3.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)圖像亮度渲染方法，其特征在于， 所述步驟“將HSI空間圖像F中的I分量分別進(jìn)行亮度減弱和亮度增強(qiáng)處理，得到分量I” V，中， 減弱公式如下:
II= I.(α.Ι+β )其中 α >0
增強(qiáng)公式如下: I2 = I.(α.Ι+β )其中 α〈O 其中:α +β = I ； α和β為實(shí)數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)圖像亮度渲染方法，其特征在于， 所述步驟“將所述分量I1, I2, I按特定方式合并，得到I’ ”具體為:
其中:i為每張圖像的第i行；j為每張圖像的第j列(i, j)為I’的(i，j)點(diǎn)亮度值，I (i, j)為I的(i，j)點(diǎn)亮度值，I1 (i, j)為I1的(i，j)點(diǎn)亮度值，I2 (i, j)為I2的(i，j)點(diǎn)亮度值；&、t2為(0，I)之間的實(shí)數(shù)，t(i, j)為I在(i，j)點(diǎn)的二階原點(diǎn)矩。Y (t)=μ (Irt (i，j)), μ為(0,1)區(qū)間的修正系數(shù)。
5.一種自適應(yīng)圖像亮度渲染裝置，其特征在于，所述裝置包括:圖像獲取模塊，用于獲取RGB空間圖像a ; 歸一化處理模塊，用于對(duì)圖像a進(jìn)行歸一化處理，得到圖像A ； 第一空間轉(zhuǎn)換模塊，用于將圖像A從RGB空間轉(zhuǎn)化到HSI空間，得到HSI空間圖像F ；亮度處理模塊，用于將HSI空間圖像F中的I分量分別進(jìn)行亮度減弱和亮度增強(qiáng)處理，得到分量1:、I2; 第一合并模塊，用于將所述分量I1, I2, I按特定方式合并，得到I’ ; 第二合并模塊，用于將所述分量I’與圖像F的分量S、分量H合并為新的HSI空間圖像f ; 第二空間轉(zhuǎn)換模塊，用于將HSI空間圖像f從HSI空間轉(zhuǎn)化為RGB空間得到RGB空間圖像B ; 圖像輸出模塊，用于輸出圖像B。
6.如權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)圖像亮度渲染裝置，其特征在于， 第一空間轉(zhuǎn)換模塊中，將圖像A從RGB空間轉(zhuǎn)化到HSI空間的轉(zhuǎn)換公式如下:
H、S、I分別表示HSI空間的三個(gè)分量，R、G、B分別表示RGB空間的三個(gè)分量。
7.如權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)圖像亮度渲染裝置，其特征在于， 亮度處理模塊包括亮度減弱模塊和亮度增強(qiáng)模塊， 亮度減弱模塊，用于將HSI空間圖像F中的I分量分別進(jìn)行亮度減弱處理，得到分量Ii ； 減弱公式如下:
11= I.(α.Ι+β)其中 α >0 ； 亮度增強(qiáng)模塊，用于將HSI空間圖像F中的I分量分別進(jìn)行亮度增強(qiáng)處理，得到分量 增強(qiáng)公式如下: 12= I.(α.Ι+β)其中 α〈0， 其中:α +β = I ； α和β為實(shí)數(shù)。
8.如權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)圖像亮度渲染裝置，其特征在于， 第一合并模塊中，將所述分量I1, I2, I按特定方式合并，得到I’ ; 具體為:
其中:i為每張圖像的第i行；j為每張圖像的第j列；i’ (i, j)為I’的(i，j)點(diǎn)亮度值，I (i, j)為I的(i，j)點(diǎn)亮度值，I1 (i, j)為I1的(i，j)點(diǎn)亮度值，I2 (i, j)為I2的(i，j)點(diǎn)亮度值；&、t2為(O，I)之間的實(shí)數(shù)，t(i, j)為I在(i，j)點(diǎn)的二階原點(diǎn)矩。Y (t)=μ (Irt (i，j)), μ為(0 ,1)區(qū)間的修正系數(shù)。
【文檔編號(hào)】G09G5/10GK104182998SQ201410401133
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】秦文禮 申請(qǐng)人:深圳市云宙多媒體技術(shù)有限公司