[发明专利]亮度提升的方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术，尤其涉及一种亮度提升的方法。

背景技术

随着数字技术的发展，越来越多的彩色图像设备走入人们的生活，例如数码相机，液晶电视，可视电话等，但在图像采集过程中，由于图像设备本身的原因，采集出来的图像有可能出现曝光不足，颜色失真等现象，因此人们希望通过后续处理，来改善这些图像的质量。

由于在图像处理技术中一些目标区域需要以色度区分，例如，人的肤色，这使得YCrCb颜色空间成为图像处理技术中一种常用的颜色空间，其中Y指亮度，Cr指红色分量与亮度的差值，Cb指蓝色分量与亮度的差值。经大量的研究和实验表明，在一定亮度范围内，人的肤色在去除亮度信息的归一化YCrCb颜色空间中，Cr、Cb近似服从正态分布，即式中，其中，μ_Cr，μ_Cb，σ_Cr，σ_Cb为红色色差Cr与蓝色色差Cb的平均值及各自的方差，ρ为两色差的相关系数。在正态分布的前提下，人的Cr、Cb在色度空间内聚集在以μ_Cr，μ_Cb为中心的椭圆内，椭圆上的点到μ_Cr，μ_Cb的距离相等，定义一般称D为Mahalanobis距离。经统计，黄色人种、白色人种、黑色人种及混合后平均的μ_Cr，μ_Cb，σ_Cr，σ_Cb及ρ的各值请见图1。并且亮度在一定范围，人肤色的D为一固定值D1，这样，可以通过计算任意一像素点的D来判别该像素点是否为肤色，若D＜D1，则该像素点为肤色，否则该像素点不为肤色。

一般在对带肤色图像的亮度提升处理过程中，每一像素点通过色度分布找到是否属于肤色区域后，都只对肤色区域进行亮度提升，其他区域不做处理，具体参照Du-Sik Park等人于2006年12月26日发表在Journal of ElectronicImaging上题目为Preferred skin color reproduction on the display的文章中，这样处理会造成提升亮度后的整个图像出现分层现象，肤色区域明显亮于周边区域，出现两层。

因此，在处理带人肤色的图像过程中亟待找到一种既可以提升肤色区域的亮度，又可以消除图像因提升亮度而产生分层的现象的亮度提升方法。

发明内容

本发明解决的问题是消除因提升图像中肤色亮度而产生分层的现象。

为解决上述问题，本发明提供一种亮度提升的方法，包括：

获取待提升亮度的图像中每一像素点对应的亮度信号，红色色差，蓝色色差各分量值；

获取每一像素点距肤色区域中心点的Mahalanobis距离；

将图像中的像素点分为：肤色区域、第一区域和第二区域；所述肤色区域是指像素点距肤色区域中心点的Mahalanobis距离小于第一阈值，所述第一区域是指像素点距肤色区域中心点的Mahalanobis距离大于肤色区域各像素点距中心点的Mahalanobis距离而小于第二阈值，所述第二区域是指像素点距肤色区域中心点的Mahalanobis距离大于第一区域各像素点距肤色区域中心点的Mahalanobis距离；

对肤色区域的像素按基准幅度提升亮度；对第一区域的像素点，使亮度提升的程度随像素点距肤色区域中心点的Mahalanobis距离的增加而逐步减小；对第二区域的像素点，保持原亮度。

可选地，所述获得每一像素点距肤色区域中心点的Mahalanobis距离方法包括：

以红色色差，蓝色色差分量值构建坐标系，任意一像素点的坐标为(Cr，Cb)，设置肤色区域中心点的坐标为(Cro，Cbo)；

若Cr＞Cro且Cb＞Cbo或Cr≤Cro且Cb≤Cbo时：D＝|Cb-Cbo|+|Cr-Cro|；

若Cr≤Cro且Cb＞Cbo或Cr＞Cro且Cb≤Cbo时：D＝max(|Cb-Cbo|，|Cr-Cro|)，其中D为每一像素点距肤色区域中心点的Mahalanobis距离。

可选地，对各区域像素点提升亮度包括：

Y’＝Y+ΔY*g(D)，其中Y为原亮度，Y’为提升后亮度，ΔY为亮度提升基准幅度，g(D)为ΔY的调制函数；

所述亮度提升基准幅度ΔY计算方法包括：

若Y_min≤Y≤Y_medium时，