[发明专利]基于图像灰度统计获得自动调节gamma曲线的方法

说明书

本发明公开的是基于图像灰度统计获得自动调节gamma曲线的方法，属于视频图像处理领域，首先对视频图像内容进行灰度统计，获取视频图像的位宽Nbit、灰阶r_k以及分辨率宽W、高H，计算获得视频的图像统计数据，对视频图像的统计数据进行判断，插值运算，进行归一运算核准，获得新的灰度统计映射表，对新的灰度统计映射表进行求和运算、变换，获得一条有效的gamma1曲线，将gamma1曲线与传统gamma0曲线进行加权和，获得一条可自动调节的gamma曲线，本发明可对图像进行实时变换，具有图像灰度自适应，可对暗图提高亮度，对亮图像降低亮度，可将低对比度的图像拉伸为高对比度图像、高对比度图像拉伸得更均匀。

技术领域

本发明涉及获得自动调节gamma曲线的方法，更具体一点说，涉及基于图像灰度统计获得自动调节gamma曲线的方法，属于视频图像处理领域。

背景技术

目前，在对传统视频图像处理时，所采用的gamma变换均为采用手动调节gamma曲线，或者选用一条或几条gamma曲线，此种方式不具备自动适应性，当环境发生改变，不能很好的适应视频图像内容，使得图像的效果不具备很好的调节性，因此，急需具备实时自动调节功能的gamma曲线以自动适应性视频图像内容。

发明内容

为了解决上述现有技术问题，本发明提供具有可实现对暗图提高亮度，对亮图像降低亮度，并可以将低对比度的图像拉伸为高对比度图像，将高对比度图像拉伸得更均匀等技术特点的基于图像灰度统计获得自动调节gamma曲线的方法。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

基于图像灰度统计获得自动调节gamma曲线的方法，该方法包括如下步骤：

步骤1)：视频图像亮度分布情况统计：首先通过灰度统计工具对视频图像内容进行灰度统计，分别获取视频图像的位宽Nbit、分辨率宽W、高h以及灰度统计值r_k，再根据视频图像位宽Nbit、分辨率宽W、高H以及灰阶统计值r_k，进行计算每个灰阶对应的概率，此过程为概率密度分布函数的离散表现，即获得视频图像灰阶统计的概率分布，其中灰阶统计值r_k中k的取值为0-k_max范围内的任一自然数，所述k_max最大值为2^Nbit-1；

步骤2)：视频图像灰度统计数据处理：对步骤1)获得的视频图像的统计数据进行判断，若k_max等于2^Nbit-1，进行归一运算核准，获得获得新的灰度统计映射表，否则进行插值运算以使k_max等于2^Nbit-1，再进行归一运算核准，获得新的灰度统计映射表；

步骤3)：新的灰度统计映射表进行运算处理：对步骤2)获得新的灰度统计映射表进行求和运算、变换，获得一条有效的gamma1曲线；

步骤4)：获取最终gamma曲线：将步骤3)获得的gamma1曲线与传统gamma0曲线进行加权和，获得一条可自动调节的gamma曲线。

作为一种改进，所述计算灰度对应的概率的公式为：其中k为0-k_max范围内的任一自然数，n_k为灰阶灰阶统计值r_k的像素个数，Pr(r_k)为灰度对应的概率。

作为一种改进，所述归一运算核准公式为