[发明专利]一种双边累积概率分割的图像增强方法及装置

说明书

本发明提供了一种双边累积概率分割的图像增强方法及装置，提供了一种对比度与信息熵可控的双边累积概率分割的图像增强方案，可以根据参数大小自由选择适合的对比度与信息量的增强图像，方法简单有效，能够减少灰度合并，且对比度与信息熵可以调，比经典直方图均衡增强更具有灵活性。

技术领域

本发明涉及图像对比度增强技术领域，尤其涉及一种对比度与信息熵可控的双边累积概率分割的图像增强方法及装置。

背景技术

基于直方图技术的图像处理方法比较多，其中最经典的是全局直方图均衡化处理方法，它是数字图像增强的常用方法之一。算法虽然简单，但是因输出与输入图像之间的平均亮度变化较大，且增强处理图像的对比度和信息量大小固定，不能进行选择性调节，所以不适合在一些领域应用。因此，设计一种如何在亮度保持的条件下，增强图像的对比度与信息熵可以调节选择的直方图增强技术成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种克服上述问题之一或者至少部分地解决上述任一问题的双边累积概率分割的图像增强方法及装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明一方面提供了一种双边累积概率分割的图像增强方法，包括：S1，获取直方图计算公式，计算输入图像I的直方图h(i)、概率p(i)和累积概率cdfp(i)，其中，直方图计算公式包括：其中，i为灰度级，h为各灰度级的频数，x₀为图像灰度上限，k为图像灰度变量；S2，设置分割累积概率cdfPR的初始值,设置分割的长度为N的直方图的变量数组hx,设置分割的图像像素总数与原图像像素总数之比p0的初始值，设置分割变量px的初始值，其中，分割变量px变化范围[0,1]；S3，从输入图像I的概率p(i)的第一预设方向循环计算第一累积概率cdfp1，其中，第一累积概率cdfp1的计算公式为：循环变量i＝1:N，当第一累积概率cdfp1大于分割累积概率cdfPR的初始值时，退出循环，同时记录分割的第一直方图数组hx1；S4，从输入图像I的概率p(i)的第二预设方向循环计算第二累积概率cdfp2，其中，第二累积概率cdfp2的计算公式为：循环变量i＝N:-1:1,当第二累积概率cdfp2大于分割累积概率cdfPR的初始值时，退出循环，同时记录分割的第二直方图数组hx2，其中L为为灰度级总数,第一预设方向与第二预设方向相反；S5，更新变量数组hx，其中，变量数组hx＝hx1+hx2，更新分割的图像像素总数与原图像像素总数之比p0，其中，判断分割的图像像素总数与原图像像素总数之比p0是否小于分割变量px的初始值，如果分割的图像像素总数与原图像像素总数之比p0小于分割变量px的初始值，则令cdfPR＝cdfPR+预设值，返回步骤S3，否则则停止循环运算，直至得到分割的图像像素总数与原图像像素总数之比p0大于等于分割变量px的初始值的第一直方图数组hx1和第二直方图数组hx2，执行步骤S6；S6，计算剩下的第三直方图数组hx3，其中，hx3＝h-hx1-hx2；S7，剔除第一直方图数组hx1、第二直方图数组hx2和第三直方图数组hx3的所有非0元素，设置公共处理数组Hx放置第一直方图数组hx1、第二直方图数组hx2和第三直方图数组hx3，设置idx分别放置对应直方图的灰度值索引；

S8，对公共处理数组Hx按如下公式计算新灰度值：

其中i＝1...length(Hx)，PX,CPX分别为公共处理数组Hx的概率与累积概率；f(i)为原图像的新灰度值，P₁为图像细节、亮度、对比度的调节参数；S9，输出新的增强图像imageout。

其中，P₁的取值范围[0,1]。

其中，P₁＝0.1。

其中，第一预设方向为从左到右，第二预设方向为从右到左。