一種自動(dòng)調(diào)整對比度的圖像增強(qiáng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圖像增強(qiáng)處理方法，特別是一種自動(dòng)調(diào)整對比度的圖像增強(qiáng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圖像處理中調(diào)整對比度是圖像增強(qiáng)領(lǐng)域中最常用、最重要的技術(shù)之一，其將原來不清晰的圖像變得清晰或強(qiáng)調(diào)某些關(guān)注的特征，抑制非關(guān)注的特征，使之改善圖像質(zhì)量、豐富信息量，加強(qiáng)圖像判讀和識(shí)別效果的圖像處理方法，是圖像處理的最基本的方法，它往往是各種圖像在進(jìn)行分析與處理時(shí)必須的預(yù)處理操作，也是在圖像處理中必備的一個(gè)基礎(chǔ)步驟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種處理快速并且效果顯著的自動(dòng)調(diào)整對比度的圖像增強(qiáng)方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種自動(dòng)調(diào)整對比度的圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0006]10.對原始圖像中的各個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的直方圖統(tǒng)計(jì)；
[0007]20.設(shè)置原始圖像中的陰影部分和高光部分的修剪值；
[0008]30.計(jì)算紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的陰影部分的上限值與高光部分的下限值；
[0009]40.對所述陰影部分的上限值進(jìn)行最小值計(jì)算得到最小上限值；對所述高光部分的下限值進(jìn)行最大值計(jì)算得到最大下限值；
[0010]50.對所述最小上限值與所述最大下限值進(jìn)行閾值計(jì)算得到最終最小上限值與最終最大下限值；
[0011]60.根據(jù)所述的最終最小上限值與最終最大下限值得到映射表，并將原始圖像中的各個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行顏色映射，得到結(jié)果圖像。
[0012]作為一種較佳實(shí)施例，所述步驟10中的直方圖統(tǒng)計(jì)方法如下:
[0013]11.創(chuàng)建紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的直方圖統(tǒng)計(jì)的數(shù)組，大小為256個(gè)，并且初始化數(shù)組內(nèi)的數(shù)據(jù)為O ;
[0014]12.依次對原始圖像各個(gè)像素點(diǎn)的紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的顏色值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；即
[0015]rHist[rColor]=rHist[rColor]+1 ；
[0016]gHist[gColor]=gHist[gColor]+1 ；
[0017]bHist [bColor]=bHist[bColor]+1 ；
[0018]其中，rHist、gHist、bHist分別為紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的直方圖統(tǒng)計(jì)的數(shù)組,r Co I or、gCo I or、bCo I or分別為原始圖像中各個(gè)像素點(diǎn)對應(yīng)的紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的顏色值。
[0019]作為一種較佳實(shí)施例，所述步驟20中設(shè)置原始圖像中的陰影部分和高光部分的修剪值的公式如下:
[0020]nTriml,owCount =0.5+lowK*w*h ；
[0021]nTrimHighCount=0.5+highK*w*h ；
[0022]其中，nTrimLowCount為陰影部分的修剪值；nTrimHighCount為高光部分的修剪值；1wK為陰影部分的修剪百分比，范圍從0.001到0.0I之間；highK為高光部分的修剪百分比，范圍從0.001到0.01之間；W與h分別為原始圖像的寬和高。
[0023]作為一種較佳實(shí)施例，所述步驟30中陰影部分的上限值的計(jì)算方法為:初始化索引為0，對直方圖統(tǒng)計(jì)的數(shù)組上的對應(yīng)索引的個(gè)數(shù)進(jìn)行累加，如果大于步驟20中的陰影部分的修剪值則退出，否則，索引加上一并繼續(xù)對直方圖統(tǒng)計(jì)的數(shù)組上的對應(yīng)索引的個(gè)數(shù)進(jìn)行累加，直到退出為止；即得到陰影部分的上限值為該索引值。
[0024]作為一種較佳實(shí)施例，所述步驟30中高光部分的下限值的計(jì)算方法為:初始化索引為255，對直方圖統(tǒng)計(jì)的數(shù)組上的對應(yīng)索引的個(gè)數(shù)進(jìn)行累加，如果大于步驟20中的高光部分的修剪值則退出，否則，索引減去一并繼續(xù)對直方圖統(tǒng)計(jì)數(shù)組上的對應(yīng)索引的個(gè)數(shù)進(jìn)行累加，直到退出為止；即得到高光部分的下限值為該索引值。
[0025]作為一種較佳實(shí)施例，所述步驟40中的最小上限值與最大下限值的計(jì)算公式如下:
[0026]sect1nLow=min(rLow, min(gLow,bLow))；
[0027]sect1nHigh=max (rHigh, max (gHigh, bHigh))；
[0028]其中，sect1nLow為最小上限值；rLow、gLow、bLow為步驟30中得到的紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的陰影部分的上限值；SeCt1nHigh為最大下限值；rHigh、gHigh、bHigh為步驟30中得到的紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的高光部分的下限值。
[0029]作為一種較佳實(shí)施例，所述步驟50中最終最小上限值與最終最大下限值的計(jì)算公式如下:
[0030]sect1nResultLow=min(lowThreshold, sect1nLow)；
[0031]sect1nResultHigh=max(highThreshold, sect1nHigh)；
[0032]其中，sect1nResultLow為最終最小上限值；lowThreshold為陰影部分的閾值，范圍從10到92之間；sect1nLow為步驟40中得到的最小上限值；sect1nResulthigh為最終最大下限值；highThreshold為高光部分的閾值,范圍從168到245之間；sect1nHigh為步驟40中得到的最大下限值。
[0033]作為一種較佳實(shí)施例，所述步驟60中的映射表的計(jì)算方法如下:
[0034]61.創(chuàng)建映射表mapTable，大小為256個(gè)，并將數(shù)組的數(shù)據(jù)都初始化為O ;并初始化索引i為O ;
[0035]62.判斷索引是否大于或等于256，如果是則退出；否則判斷索引是否小于最終最小上限值，如果小于的話，則數(shù)組中該索引下的值為O ;否則繼續(xù)判斷是否大于最終最大下限值，如果大于的話，則數(shù)組中該索引下的值為255 ;否則根據(jù)以下公式獲得該索引下的值:
[0036]mapTable[i]=0.4+(1-sect1nResultLow)*255 / (sect1nResultHigh-sect1nResultLow)；
[0037]其中，mapTable為映射表；i為索引值；sect1nResultLow為最終最小上限值；sect1nResultHigh為最終最大下限值；
[0038]接著將索引加上一，并繼續(xù)重新步驟62，直到退出為止。
[0039]作為一種較佳實(shí)施例，所述步驟60中將原始圖像中的各個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行顏色映射得到結(jié)果圖像的計(jì)算方法如下:
[0040]rResult=mapTable[rColor]；
[0041]gResult=mapTable[gColor]；
[0042]bResult=mapTable[bColor]；
[0043]其中，rResu11、gResu11、bResu11為結(jié)果圖像上對應(yīng)的像素點(diǎn)的紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的顏色值；rColor、gColor、bColor為原始圖像上對應(yīng)的像素點(diǎn)的紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的顏色值；mapTable為映射表。
[0044]本發(fā)明的有益效果是:
[0045]本發(fā)明的一種自動(dòng)調(diào)整對比度的圖像增強(qiáng)方法，其通過對原始圖像進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)，并結(jié)合其陰影部分和高光部分的修剪值分別計(jì)算出陰影部分的上限值與高光部分的下限值，進(jìn)而通過極值計(jì)算分別得到最小上限值與最大下限值，最后通過閥值計(jì)算得到最終最小上限值與最終最大下限值，以及根據(jù)所述最終最小上限值與最終最大下限值得到映射表，將原始圖像中的各個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行顏色映射得到結(jié)果圖像；從而能夠很好的處理圖像中陰影部分與高光部分之間的對比度調(diào)整以得到合適的對比度，防止對比度調(diào)整過大導(dǎo)致圖像失真。
【附圖說明】
[0046]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0047]圖1為本發(fā)明的自動(dòng)調(diào)整對比度的圖像增強(qiáng)方法的流程簡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0049]如圖1所示，本發(fā)明的一種自動(dòng)調(diào)整對比度的圖像增強(qiáng)方法，其包括以下步驟:
[0050]10.對原始圖像中的各個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的直方圖統(tǒng)計(jì)；
[0051]20.設(shè)置原始圖像中的陰影部分和高光部分的修剪值；
[0052]30.計(jì)算紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的陰影部分的上限值與高光部分的下限值；
[0053]40.對所述陰影部分的上限值進(jìn)行最小值計(jì)算得到最小上限值；對所述高光部分的下限值進(jìn)行最大值計(jì)算得到最大下限值；
[0054]50.對所述最小上限值與所述最大下限值進(jìn)行閾值計(jì)算得到最終最小上限值與最終最大下限值；
[0055]60.根據(jù)所述的最終最小上限值與最終最大下限值得到映射表，并將原始圖像中的各個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行顏色映射，得到結(jié)果圖像。
[0056]本實(shí)施例中，所述步驟10中的直方圖統(tǒng)計(jì)方法主要包括以下步驟:
[0057]11.創(chuàng)建紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的直方圖統(tǒng)計(jì)的數(shù)組，大小為256個(gè)，并且初始化數(shù)組內(nèi)的數(shù)據(jù)為O ;
[0058]12.依次對原始圖像各個(gè)像素點(diǎn)的紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的顏色值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；即
[0059]rHist[rColor]=rHist[rColor]+1 ；
[0060]gHist[gColor]=gHist[gColor]+1 ；
[0061]bHist[bColor]=bHist[bColor]+1 ；
[0062]其中，rHist、gHist、bHist分別為紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的直方圖統(tǒng)計(jì)的數(shù)組,r Co I or、gCo I or、bCo I or分別為原始圖像中各個(gè)像素點(diǎn)對應(yīng)的紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道的顏色值。
[0063]所述步驟20中設(shè)置原始圖像中的陰影部分和高光部分的修剪值的公式如下:
[0064]nTr i ml ,owCoun t =0.5+lowK*w*h ；
[0065]nTrimHighCount=0.5+highK*w*h ；
[0066]其中，nTrimLowCount為陰影部分的修剪值；nTrimHighCount為高光部分的修剪值；lowK為陰影部分的修剪百分比，范圍從0.001到0.01之間，本實(shí)施例中優(yōu)選為0.003 ；highK為高光部分的修剪百分比，范圍從0.001到0.01之間，本實(shí)施例中優(yōu)選為0.003 與h分別為原始圖像的寬和高。
[0067]本實(shí)施例中，所述步驟30中陰影部分的上限值的計(jì)算方法為:初始化索引為0，對直方圖統(tǒng)計(jì)的數(shù)組上的對應(yīng)索引的個(gè)數(shù)進(jìn)行累加，如果大于步驟20中的陰影部分的修剪值則退出，否則，索引加上一并繼續(xù)對直方圖統(tǒng)計(jì)的數(shù)組上的