[发明专利]获取图像伽马曲线、增强图像对比度的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及获取图像伽马曲线、增强图像对比度的方法及系统。

背景技术

在一般的ISP(Image Signal Processing，即图像信号处理)中，可以用伽马(gamma)曲线来设定图像的对比度。一般是采用固定的伽马曲线来设定颜色三通道的映射方式，但是，采用单一的伽马曲线显然不能适用于所有可能情况下的场景，采用对比度更高的伽马曲线可能使得正常的图片变得偏暗，暗部细节丢失，而采用对比度较弱的伽马曲线可能使得被放大的远处图像不清晰通透。因此，要解决在不同场景下使得调整的图像的对比度最优的问题，可选择的途径是使得伽马曲线可自适应。

目前，能够生成伽马曲线的方式很多，基于直方图均衡化的技术在图像增强领域被广泛使用，采用直方图均衡化的方法实现方式简单，能有效提高一定场景下的图片的对比度。

文献1(Journal of Intelligent Manufacturing,Springer US,Volume 25,Issue 2,pp:303-318,2012.)主要采用对直方图积分曲线进行三段拟合的方法获得直方图分割阈值，然后对每段重新进行映射，最后通过直方图均衡化的方法生成伽马曲线，该方法能够在明暗对比较强的图片中对暗区和亮区进行增强，但是该方法存在无法手动调节对比度、局部细节保存不能控制，有时候局部死黑或者亮处过曝、计算量偏大等缺点。

文献2(Communications in Computer and Information Science,Gandhigram,India,Volume 140,pp 129-136,2011.)主要采用简单的直方图修正、均衡化和锐化方式来获得伽马曲线，能够使得图像细节更多，整体对比度增大，但是该方法中直方图修正参数在不同环境下非自适应，直方图整体均衡化会产生局部过暗过曝、局部噪声增强的缺陷。

因此，现有技术的诸多增强图像对比度方法都存在图像局部过暗或者过亮的问题，另外还存在参数非自适应、图像细节丢失等问题。

发明内容

为此，本发明要解决的技术问题在于现有技术的增强图像对比度的方法存在图像局部过暗或者过亮的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种获取图像伽马曲线的方法，包括以下步骤：获得所述图像的直方图；对所述直方图进行第一平滑处理；对经过第一平滑处理后的直方图进行阈值分割得到暗区和亮区直方图；分别对所述暗区和亮区直方图进行归一化；根据归一化后的直方图得到伽马曲线。

优选地，所述根据归一化后的直方图得到伽马曲线的步骤包括以下步骤：分别对归一化后的暗区和亮区直方图进行修正；对修正后的直方图进行噪声限制和细节保存；对经过噪声限制和细节保存后的直方图进行均衡化以得到第一曲线；对所述第一曲线进行第二平滑处理。

优选地，所述修正后的直方图的表达式为：

其中p(x)为归一化后的暗区直方图或者亮区直方图，p_min为归一化后的暗区或者亮区直方图最小值，p_max为归一化后的暗区或者亮区直方图最大值，p_mid为p_min和p_max的平均值，α为曲线坡度，其表达式为：