專利名稱：：獲取質(zhì)量最好灰度圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，具體地講，是一種用于獲取質(zhì)量最好的灰度圖像的方法。
背景技術(shù)：
：成像設(shè)備的成像效果受到很多因素的影響，如成像設(shè)備本身的性能、照明條件、操作者的技巧等。很多情況下，成像設(shè)備得到的圖像質(zhì)量都不是很好，需要對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行改善，為此，如何改善圖像質(zhì)量，已經(jīng)成為圖像處理領(lǐng)域中一個(gè)重要問(wèn)題。圖像(質(zhì)量)增強(qiáng)是圖像處理領(lǐng)域的重要問(wèn)題。已提出了很多方法，如直方圖均衡化、對(duì)比度拉伸等，但卻沒有看到評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量變好程度的報(bào)導(dǎo)，而且也沒有看到什么條件下能獲得質(zhì)量最好圖像的文獻(xiàn)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種獲取質(zhì)量最好灰度圖像的方法，以獲得質(zhì)量最好的灰度圖像。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案敘述如下一種獲取質(zhì)量最好灰度圖像的方法，其關(guān)鍵在于按如下步驟進(jìn)行-(一)選擇灰度圖像為源圖像，獲取源圖像每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，搜索源圖像的最大灰度值和最小灰度值；源圖像的最大灰度值即源圖像灰度譜的右邊界值，源圖像的最小灰度值即源圖像灰度譜的左邊界值。5本發(fā)明所說(shuō)的灰度譜的檢測(cè)方法見中國(guó)發(fā)明專利"用于底層圖像變換的圖像灰度或色度信息的高分辨檢測(cè)方法"(專利號(hào)ZL200610054324.9)。該專利提出的圖像灰度信息的高分辨率檢測(cè)方法能夠得出最高分辨率為一個(gè)灰度級(jí)的高精度灰度譜，顯示圖像的所有灰度信息，有助于了解源圖像的整個(gè)灰度分布，并在底層圖像變換中選出合適的灰度起始值Theta。(二)建立灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF，所用公式為MM尸=xxMD其中，InEn表示圖像信息熵，AC表示圖像平均對(duì)比度，NGD表示圖像的歸一化灰度差；所述圖像信息熵InEn由下式獲得<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>/滴=-》(/)Z^2p(/)式中，p(i)表示圖像第i灰度級(jí)上像素?cái)?shù)分布的概率，當(dāng)P(i)=0時(shí)，令所述圖像平均對(duì)比度AC由下式獲得其中，ACX、ACy分別表示圖像X、Y方向的平均對(duì)比度，ACX、AC,的計(jì)算公式分別為《=^"~"SZl—(xj)——(x+"上兩式中，Gray(x，y)為圖像像素點(diǎn)(x，y)的灰度值，M、N為圖像在X、Y方向的像素?cái)?shù)；圖像的歸一化灰度差NGD由下式獲得<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>上式中，II為絕對(duì)值算符，AOG表示人類視覺最佳平均灰度，根據(jù)理想均勻分布直方圖算得其值為127.5;AG表示圖像平均灰度值；所述圖像平均灰度值A(chǔ)G由下式獲得式中，Gray(x，y)為圖像像素點(diǎn)(x,y)的灰度值，M、N為圖像在X、Y方向的像素?cái)?shù)；當(dāng)圖像為源圖像時(shí)，得到的圖像平均灰度值為源圖像的平均灰度值A(chǔ)G。。本評(píng)價(jià)函數(shù)是以人類視覺對(duì)圖像的認(rèn)知功能特征為基礎(chǔ)提出，符合人類視覺對(duì)圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)。圖像信息熵、圖像平均對(duì)比度、圖像平均灰度值都是描述圖像質(zhì)量的基本、可客觀測(cè)量的物理參數(shù)。圖像只有在具有豐富的圖像信息熵、合適的圖像平均對(duì)比度、合適的圖像平均灰度值時(shí)，才是質(zhì)量最好的圖像。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF值最大時(shí)，圖像的質(zhì)量最好。與現(xiàn)有的全參考圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)相比，本評(píng)價(jià)函數(shù)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)不依賴于參考圖像的互計(jì)算；有利于大型圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)；可以實(shí)現(xiàn)不同大小圖像質(zhì)量的比較；可評(píng)價(jià)參考圖像本身的質(zhì)量，不需對(duì)參考圖像做出先驗(yàn)的假定。(三)利用Zadeh-X變換方法對(duì)源圖像進(jìn)行Zadeh-X變換，計(jì)算出變換圖像的信息熵InEn、平均對(duì)比度AC、歸一化灰度差NGD，獲得該變換圖像對(duì)應(yīng)的灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF的值；源圖像的平均灰度值A(chǔ)G?！?27.5時(shí)，所述Zadeh-X變換方法所用公式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>源圖像的平均灰度值A(chǔ)G?！?27.5時(shí)，所述Zadeh-X變換方法所用公式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>上兩個(gè)Zadeh-X變換方法所用公式的約束條件為r(x，力，，其屮，O(x，y)表示源圖像的灰度值，變化范圍是;T(x,y)表示變換圖像的灰度值，變化范圍是;Theta和Delta分別表示變換的灰度起始值和灰度層次；K表示伸縮因子，取值范圍為[1，255]，為了使轉(zhuǎn)換后的圖像灰度分布更均勻，取1(=255;變換具體步驟如下A、確定灰度層次Delta的起點(diǎn)值和灰度起始值Theta;B、將灰度起始值Theta和灰度層次Delta代入Zadeh-X變換方法所用公式進(jìn)行Zadeh-X變換，灰度起始值Theta為固定值，灰度層次Delta從起點(diǎn)值開始按每次增l變化，每個(gè)灰度層次Delta值對(duì)應(yīng)一個(gè)變換圖像，根據(jù)每個(gè)變換圖像對(duì)應(yīng)的信息熵InEn、平均對(duì)比度AC、歸一化灰度差NGD，計(jì)算每個(gè)變換圖像的灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF值，直到獲得灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF的最大值；(四)確定灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF的最大值對(duì)應(yīng)的灰度層次Delta,根據(jù)該灰度層次Delta和灰度起始值Theta，利用Zadeh-X變換方法對(duì)源圖像進(jìn)行Zadeh-X變換，獲得的變換圖像即為質(zhì)量最好圖像。源圖像的平均灰度值A(chǔ)G?！?27.5時(shí)，灰度起始值Theta為源圖像灰度譜的左邊界值，灰度層次Delta的起點(diǎn)值為1;源圖像的平均灰度值A(chǔ)G。>127.5時(shí)，灰度起始值Theta為源圖像灰度譜的右邊界值，灰度層次Delta的起點(diǎn)值為1。Delta從1開始增加，可以保證搜索到NCAF的最大值不會(huì)遺漏。但是搜索時(shí)間比較長(zhǎng)，計(jì)算量比較大。為了加快變換的速度，減少計(jì)算量，經(jīng)過(guò)反復(fù)大量的實(shí)驗(yàn)可以確定源圖像的平均灰度值A(chǔ)G?！?27.5時(shí)，灰度起始值Theta為源圖像灰度譜的左邊界值，灰度層次Delta的起點(diǎn)值為1.7AG。；源圖像的平均灰度值A(chǔ)G。〉127.5時(shí)，灰度起始值Theta為源圖像灰度譜的右邊界值，灰度層次Delta的起點(diǎn)值為AG。/1.7。當(dāng)Delta定義為正整數(shù)時(shí)，如果計(jì)算出AG。/1.7或1.7AG。為小數(shù)，則采用四舍五入的方式，調(diào)整為整數(shù)后賦值給Delta。本發(fā)明中的Zadeh-X變換方法具體見中國(guó)發(fā)明專利"底層圖像隱藏和挖掘方法及采用該方法的圖像隱藏和變換裝置"(專利號(hào)ZL200610054379,X)。對(duì)于不同的灰度圖像，分別確定不同的灰度起始值Theta，使本發(fā)明能夠應(yīng)用于任意譜分布的灰度圖像的質(zhì)量改善，得到質(zhì)量最好的圖像。有益效果本發(fā)明將Zadeh-X變換和灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF結(jié)合起來(lái)，能夠?qū)θ我庾V分布的源圖像，通過(guò)不斷變化Zadeh-X變換中的Delta值，得到源圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)量最好的圖像，符合人類視覺的主觀認(rèn)識(shí)。本發(fā)明可廣泛用于評(píng)價(jià)圖像(質(zhì)量)增強(qiáng)的效果，確定算法的參數(shù)，獲得質(zhì)量最好的圖像；獲得最好質(zhì)量的視頻監(jiān)控圖像；獲得質(zhì)量最好的底層變換圖像；等。圖l是本發(fā)明的流程示意圖2是實(shí)施例1的源圖像和該源圖像的灰度譜；其中圖2(a)為源圖像；圖2(b)為該源圖像的灰度譜；圖3是變化Delta對(duì)圖2進(jìn)行Zadeh-X變換得到的變換圖像其中圖3(a)為Delta二198，NCAF=45.5007對(duì)應(yīng)的變換圖像；圖3(b)為Delta:208，NCAF=46.7355對(duì)應(yīng)的變換圖像;圖3(c)為Delta二232，NCAF為最大值49.2987時(shí)對(duì)應(yīng)的變換圖像；圖3(d)為Delta:240'NCAF=46.4699對(duì)應(yīng)的變換圖像;圖4是實(shí)施例2的源圖像；圖5是變化Delta對(duì)圖4進(jìn)行Zadeh-X變換得到的變換圖像其中圖5(a)為Delta二lOO，NCAF=22.7532對(duì)應(yīng)的變換圖像；圖5(b)為Delta412，NCAF=24.5059對(duì)應(yīng)的變換圖像；圖5(c)為Delta413，NCAF為最大值25.8103時(shí)對(duì)應(yīng)的變換圖像；圖5(d)為Delta二255，NCAF=9.8310時(shí)對(duì)應(yīng)的變換圖像。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明。實(shí)施例1:如圖l所示一種獲取質(zhì)量最好灰度圖像的方法，按如下步驟進(jìn)行(一)選擇灰度圖像為源圖像，獲取源圖像每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，搜索源圖像的最大灰度值和最小灰度值；源圖像的最大灰度值即源圖像灰度譜的右邊界值，源圖像的最小灰度值即源圖像灰度譜的左邊界值。本發(fā)明所采用的灰度譜檢測(cè)方法見中國(guó)發(fā)明專利"用于底層圖像變換的圖像灰度或色度信息的高分辨檢測(cè)方法"(專利號(hào)ZL200610054324.9)。該專利提出的圖像灰度信息的高分辨率檢測(cè)方法能夠得出最高分辨率為一個(gè)灰度級(jí)的高精度灰度譜，顯示圖像的所有灰度信息，有助于了解源圖像的整個(gè)灰度分布,并在底層圖像變換中選出合適的灰度起始值Theta。(二)建立灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF,所用公式為-iVC4F=x爿Cx其中，InEn表示圖像信息熵，AC表示圖像平均對(duì)比度，NGD表示圖像的歸一化灰度差；所述圖像信息熵InEn由下式獲得255/幽=-2p(z)Log2/7(/),=0式中，p(i)表示圖像第i灰度級(jí)上像素?cái)?shù)分布的概率，當(dāng)p(i)=0時(shí)，令所述圖像平均對(duì)比度AC由下式獲得1々^其中，ACX、ACy分別表示圖像X、Y方向的平均對(duì)比度，ACX、ACy的計(jì)算公式分別為《=(M-l)x(AT—0§ElG，(x，力—G—x+!j〗^、—,-D§g—"+i〗上兩式中，Gray(x，y)為圖像像素點(diǎn)(x,y)的灰度，M、N為圖像在X、Y方向的像素?cái)?shù)；圖像的歸一化灰度差NGD由下式獲得JOG上式中，II為絕對(duì)值算符，AOG表示人類視覺最佳平均灰度，根據(jù)理想均勻分布直方圖算得其值為127.5;AG表示圖像平均灰度值；所述圖像平均灰度值A(chǔ)G由下式獲得式中，Gray(x，y)為圖像像素點(diǎn)(x,y)的灰度值，M、N為圖像在X、Y方向的像素?cái)?shù)；當(dāng)圖像為源圖像時(shí)，得到的圖像平均灰度值為源圖像的平均灰度值A(chǔ)G。。(三)利用Zadeh-X變換方法對(duì)源圖像進(jìn)行Zadeh-X變換，計(jì)算出變換圖像的信息熵InEn、平均對(duì)比度AC、歸一化灰度差NGD，獲得該變換圖像對(duì)應(yīng)的灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF的值；源圖像的平均灰度值A(chǔ)G?！?27.5時(shí)，所述Zadeh-X變換方法所用公式為源圖像的平均灰度值A(chǔ)G?！?27.5時(shí)，所述Zadeh-X變換方法所用公式為r(x，>>)=《、"-+255上兩個(gè)Zadeh-X變換方法所用公式的約束條件為J255，r(xj)>255、"Io,r(jc，力〈0其中，O(x，y)表示源圖像的灰度值，變化范圍是;T(x,y)表示變換圖像的灰度值，變化范圍是;Theta和Delta分別表示變換的灰度起始值和灰度層次；K表示伸縮因子，取值范圍為[1，255]，為了使轉(zhuǎn)換后的圖像灰度分布更均勻，取1(=255;變換具體步驟如下A、確定灰度層次Delta的起點(diǎn)值和灰度起始值Theta:源圖像的平均灰度值A(chǔ)G。《127.5時(shí)，灰度起始值Theta為源圖像灰度譜的左邊界值，灰度層次Delta的起點(diǎn)值為1.7AG。；源圖像的平均灰度值A(chǔ)G。〉127.5時(shí)，灰度起始值Theta為源圖像灰度譜的右邊界值，灰度層次Delta的起點(diǎn)值為AG。/1.7;B、將灰度起始值Theta和灰度層次Delta代入Zadeh-X變換方法所用公式進(jìn)行Zadeh-X變換，灰度起始值Theta為固定值，灰度層次Delta從起點(diǎn)值開始按每次增1變化，每個(gè)灰度層次Delta值對(duì)應(yīng)一個(gè)變換圖像，根據(jù)每個(gè)變換圖像對(duì)應(yīng)的信息熵InEn、平均對(duì)比度AC、歸一化灰度差NGD，計(jì)算每個(gè)變換圖像的灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF值，直到獲得灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF的最大值；(四)確定灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF的最大值對(duì)應(yīng)的Delta,根據(jù)該Delta值和灰度起始值Theta，利用Zadeh-X變換方法對(duì)源圖像進(jìn)行Zadeh-X變換，獲得的變換圖像即為質(zhì)量最好圖像。利用本發(fā)明方法對(duì)實(shí)施例如圖2(a)所示的源圖像進(jìn)行Zadeh-X變換，獲得質(zhì)量最好的圖像。根據(jù)計(jì)算得出源圖像的平均灰度值A(chǔ)G。=116.2500《127.5，因此變換的灰度起始值Theta取灰度譜的左邊界值，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，灰度層次Delta的起點(diǎn)值取1.7AG。。圖2(b)是圖2(a)的高精度灰度譜，從圖2(b)可以看出，圖2(a)所示源圖像的灰度譜的起點(diǎn)灰度值為0，從而確定變換的灰度起始值Theta=0，灰度層次Delta的起點(diǎn)值為1.7AG。=197.625，四舍五入為198。表l為本實(shí)施例在Delta變化的過(guò)程中，圖像信息熵InEn、圖像平均對(duì)比度AC、圖像平均灰度值A(chǔ)G、灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF值隨Delta變化的數(shù)據(jù)。表lThetaDeltaInEnACAGNCAFNCAF排序1987.07157.6667147.994345.5007402087.09917.3804141.270746.735322327.22966.8328127.242949.298712407.25226.6397123.045246.46993從表l可以看出，隨著Delta的增大，NCAF逐漸增大到最大，然后又變小，因此在Delta的變化過(guò)程中，一定可以找到最大的NCAF值，也就是說(shuō)一定可以得到質(zhì)量最好的圖像。當(dāng)Delta二232時(shí)，NCAF值最大，對(duì)應(yīng)的圖像如圖3(c)所示相比其他圖像如圖3(a)、(b)、(d)而言，質(zhì)量最好。實(shí)施例2:本實(shí)施例與實(shí)施例1的方法大致相同，其不同之處在于本實(shí)施例對(duì)圖4所示的源圖像進(jìn)行Zadeh-X變換，從而獲得質(zhì)量最好圖像，在確定灰度層次Delta的起點(diǎn)值和灰度起始值Theta時(shí)采用源圖像的平均灰度值A(chǔ)G。《127.5時(shí)，灰度起始值Theta為源圖像灰度譜的左邊界值，灰度層次Delta的起點(diǎn)值為1;源圖像的平均灰度值A(chǔ)GQ>127.5時(shí)，灰度起始值Theta為源圖像灰度譜的右邊界值，灰度層次Delta的起點(diǎn)值為1。根據(jù)計(jì)算得出，圖4所示的源圖像的平均灰度值A(chǔ)G。二191.0737〉127.5,因此變換的灰度起始值Theta取灰度譜的右邊界值，灰度層次Delta的起點(diǎn)值為1。對(duì)圖4所示源圖像進(jìn)行灰度譜檢測(cè)得到，該源圖像的灰度譜的起點(diǎn)灰度值為255,從而確定變換的灰度起始值Theta二255。表2為本實(shí)施例在Delta變化的過(guò)程中，圖像信息熵InEn、圖像平均對(duì)比度AC、圖像平均灰度值A(chǔ)G、灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF值隨Delta變化的數(shù)據(jù)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>從表2可以看出，對(duì)于平均灰度值較大的灰度圖像，隨著Delta的增大，NCAF逐漸增大到最大，然后又變小，因此在Delta的變化過(guò)程中，一定可以找到最大的NCAF值，也就是說(shuō)一定可以得到質(zhì)量最好的圖像。當(dāng)Delta二113時(shí)，NCAF值最大，對(duì)應(yīng)的圖像如圖5(c)所示相比其他圖像如圖5(a)、(b)、(d)而言，質(zhì)量最好。權(quán)利要求1、一種獲取質(zhì)量最好灰度圖像的方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行(一)選擇灰度圖像為源圖像，獲取源圖像每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，搜索源圖像的最大灰度值和最小灰度值；(二)建立灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF，所用公式為NCAF＝InEn×AC×NGD其中，InEn表示圖像信息熵，AC表示圖像平均對(duì)比度，NGD表示圖像的歸一化灰度差；所述圖像信息熵InEn由下式獲得<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>InEn</mi><mo>=</mo><mo>-</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mn>255</mn></munderover><mi>p</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>Log</mi><mn>2</mn></msub><mi>p</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths>式中，p(i)表示圖像第i灰度級(jí)上像素?cái)?shù)分布的概率，當(dāng)p(i)＝0時(shí)，令Log2p(i)＝0；所述圖像平均對(duì)比度AC由下式獲得<mathsid="math0002"num="0002"><math><![CDATA[<mrow><mi>AC</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><msqrt><mn>2</mn></msqrt></mfrac><msqrt><msubsup><mi>AC</mi><mi>x</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>AC</mi><mi>y</mi><mn>2</mn></msubsup></msqrt></mrow>]]></math></maths>其中，ACx、ACy分別表示圖像X、Y方向的平均對(duì)比度，ACx、ACy的計(jì)算公式分別為<mathsid="math0003"num="0003"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>AC</mi><mi>x</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><mrow><mo>(</mo><mi>M</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mo>&times;</mo><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>y</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>N</mi><mo>-</mo><mn>2</mn></mrow></munderover><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>x</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>M</mi><mo>-</mo><mn>2</mn></mrow></munderover><mo>|</mo><mi>Gray</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>Gray</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>|</mo></mrow>]]></math></maths><mathsid="math0004"num="0004"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>AC</mi><mi>y</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><mrow><mo>(</mo><mi>M</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mo>&times;</mo><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>y</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>N</mi><mo>-</mo><mn>2</mn></mrow></munderover><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>x</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>M</mi><mo>-</mo><mn>2</mn></mrow></munderover><mo>|</mo><mi>Gray</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>Gray</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mo>|</mo></mrow>]]></math></maths>上兩式中，Gray(x，y)為圖像像素點(diǎn)(x，y)的灰度值，M、N為圖像在X、Y方向的像素?cái)?shù)；圖像的歸一化灰度差NGD由下式獲得<mathsid="math0005"num="0005"><math><![CDATA[<mrow><mi>NGD</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>AOG</mi><mo>-</mo><mo>|</mo><mi>AOG</mi><mo>-</mo><mi>AG</mi><mo>|</mo></mrow><mi>AOG</mi></mfrac></mrow>]]></math></maths>上式中，|·|為絕對(duì)值算符，AOG表示人類視覺最佳平均灰度；AG表示圖像平均灰度值；所述圖像平均灰度值A(chǔ)G由下式獲得<mathsid="math0006"num="0006"><math><![CDATA[<mrow><mi>AG</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><mi>M</mi><mo>&times;</mo><mi>N</mi></mrow></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>y</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>N</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>x</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>M</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><mi>Gray</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths>式中，Gray(x，y)為圖像像素點(diǎn)(x，y)的灰度值，M、N為圖像在X、Y方向的像素?cái)?shù)；(三)利用Zadeh-X變換方法對(duì)源圖像進(jìn)行Zadeh-X變換，計(jì)算出變換圖像的信息熵InEn、平均對(duì)比度AC、歸一化灰度差NGD，獲得該變換圖像對(duì)應(yīng)的灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF的值；源圖像的平均灰度值A(chǔ)G0≤127.5時(shí)，所述Zadeh-X變換方法所用公式為<mathsid="math0007"num="0007"><math><![CDATA[<mrow><mi>T</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>K</mi><mfrac><mrow><mi>O</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>Theta</mi></mrow><mi>Delta</mi></mfrac></mrow>]]></math></maths>源圖像的平均灰度值A(chǔ)G0＞127.5時(shí)，所述Zadeh-X變換方法所用公式為<mathsid="math0008"num="0008"><math><![CDATA[<mrow><mi>T</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>K</mi><mfrac><mrow><mi>O</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>Theta</mi></mrow><mi>Delta</mi></mfrac><mo>+</mo><mn>255</mn></mrow>]]></math></maths>上兩個(gè)Zadeh-X變換方法所用公式的約束條件為<mathsid="math0009"num="0009"><math><![CDATA[<mrow><mi>T</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><mn>255</mn><mo>,</mo></mtd><mtd><mi>T</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>></mo><mn>255</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn><mo>,</mo></mtd><mtd><mi>T</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>&lt;</mo><mn>0</mn></mtd></mtr></mtable></mfenced></mrow>]]></math></maths>其中，O(x，y)表示源圖像的灰度值，變化范圍是；T(x，y)表示變換圖像的灰度值，變化范圍是；Theta和Delta分別表示變換的灰度起始值和灰度層次；K表示伸縮因子，取值范圍為[1，255]，為了使轉(zhuǎn)換后的圖像灰度分布更均勻，取K＝255；變換具體步驟如下A、確定灰度層次Delta的起點(diǎn)值和灰度起始值Theta；B、將灰度起始值Theta和灰度層次Delta代入Zadeh-X變換方法所用公式，灰度起始值Theta為固定值，灰度層次Delta從起點(diǎn)值開始按每次增1變化，每個(gè)灰度層次Delta值對(duì)應(yīng)一個(gè)變換圖像，根據(jù)每個(gè)變換圖像對(duì)應(yīng)的信息熵InEn、平均對(duì)比度AC、歸一化灰度差NGD，計(jì)算每個(gè)變換圖像的灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF值，直到獲得灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF的最大值；(四)確定灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF的最大值對(duì)應(yīng)的灰度層次Delta，根據(jù)該灰度層次Delta和灰度起始值Theta，利用Zadeh-X變換方法對(duì)源圖像進(jìn)行Zadeh-X變換，獲得的變換圖像即為質(zhì)量最好圖像。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取質(zhì)量最好灰度圖像的方法，其特征在于源圖像的平均灰度值A(chǔ)G?！?27.5時(shí)，灰度起始值Theta為源圖像灰度譜的左邊界值，灰度層次Delta的起點(diǎn)值為1;源圖像的平均灰度值A(chǔ)G。>127.5時(shí)，灰度起始值Theta為源圖像灰度譜的右邊界值，灰度層次Delta的起點(diǎn)值為1。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取質(zhì)量最好灰度圖像的方法，其特征在于源圖像的平均灰度值A(chǔ)G?！?27.5時(shí)，灰度起始值Theta為源圖像灰度譜的左邊界值，灰度層次Delta的起點(diǎn)值為1.7AG。；源圖像的平均灰度值A(chǔ)G。>127.5時(shí)，灰度起始值Theta為源圖像灰度譜的右邊界值，灰度層次Delta的起點(diǎn)值為AG。/1.7。全文摘要本發(fā)明公開一種質(zhì)量最好灰度圖像的產(chǎn)生方法，按下列步驟進(jìn)行選擇灰度圖像為源圖像，獲取源圖像每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，并檢測(cè)源圖像的灰度譜；建立灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF；利用Zadeh-X變換方法對(duì)源圖像進(jìn)行Zadeh-X變換，計(jì)算出變換圖像的信息熵、平均對(duì)比度、歸一化灰度差，獲得該變換圖像對(duì)應(yīng)的灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF的值；確定灰度圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)NCAF的最大值對(duì)應(yīng)的Delta值，根據(jù)該值和灰度起始值Theta，利用Zadeh-X變換方法對(duì)源圖像進(jìn)行Zadeh-X變換，變換圖像即為質(zhì)量最好圖像。本發(fā)明能夠獲得質(zhì)量最好的灰度圖像，且結(jié)果符合人類視覺主觀認(rèn)識(shí)。文檔編號(hào)G06T5/00GK101620729SQ20091010452公開日2010年1月6日申請(qǐng)日期2009年7月31日優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日發(fā)明者熊興良,王志芳,謝丹玫,謝正祥申請(qǐng)人:重慶醫(yī)科大學(xué)