[发明专利]一种调整图像亮度的方法、装置、芯片、介质及摄像设备

说明书

本发明提供了一种调整图像亮度的方法、装置、芯片、介质及摄像设备，所述方法包括步骤：获取待处理图像的第一直方图；对第一直方图进行波峰和波谷抑制，使各灰度级的像素数量被约束在波峰与波谷之间，根据比例因子调整抑制后直方图使抑制前后像素总和不变，得到第二直方图；求第二直方图的累积分布函数并乘以255作为第一转换函数；设置两个像素阈值和权重构建权重曲线；根据第一转换函数和权重曲线得到第二转换函数；通过第二转换函数得到增益曲线，对待处理图像进行亮度调整。通过波峰和波谷抑制限制直方图累积分布函数的斜率，并结合权重曲线，改善了传统直方图均衡化造成的细节丢失和过增强现象，使亮度映射曲线鲁棒性更强，能适应更多场景。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种调整图像亮度的方法和装置，还涉及一种图像处理芯片、计算机可读存储介质以及摄像设备。

背景技术

随着摄像设备的普及，如室内室外监控、无人机拍摄、行车记录仪等等，通过摄像设备获取的图像由于各种因素的影响导致有的图像可能亮度较低，或者可能出现过曝，影响用户的使用效果，则需要摄像设备内置处理算法对采集到图像的亮度进行适当地调整。

图像亮度调整算法主要包括：曲线映射法和直方图均衡化方法；曲线映射法，是通过给定的一条映射曲线对图像亮度进行调整；直方图均衡化方法，本质是对图像进行非线性拉伸，使在一定灰度范围内的像素数量大致相等。然而，传统的曲线映射法适应性不强，很难适应所有场景，以至于鲁棒性不强；传统的直方图均衡化通常不能达到理想的效果，因为在均衡化过程中，会出现灰度级合并现象，导致部分细节丢失和过增强现象。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种调整图像亮度的方法和装置，以解决细节丢失和过增强现象，同时提高曲线映射法的鲁棒性，以适应更多场景。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种调整图像亮度的方法，包括步骤：

S10：获取待处理图像各灰度级的像素统计信息，并基于所述统计信息得到所述待处理图像的第一直方图；

S20：设定单一灰度级像素数量的波峰阈值和波谷阈值，对所述第一直方图进行波峰抑制和波谷抑制，使待处理图像各灰度级的像素数量被约束在波峰阈值与波谷阈值之间，并计算抑制后的直方图的像素总和与所述第一直方图的像素总和的比例因子，根据计算所得的比例因子对抑制后的直方图进行调整，使直方图的像素总和不变，得到第二直方图；

S30：求取所述第二直方图的累积分布函数并乘以255，作为第一转化函数T(i)，其中，i为像素灰度级的索引，范围为[0,256)；

S40：设置两个像素阈值t₁和t₂，对所述第二直方图进行分割，得到三个不同灰度区间段，设置第一段的权重为w₁，第三段的权重为w₂，并基于w₁和w₂确定第二段的权重，使得第二段的权重介于w₁和w₂之间，w₁、w₂和第二段的权重三者构成权重曲线W(i)，其中w₁，w₂的范围为[0,1]；

S50：根据所述权重曲线对所述第一转换函数进行加权，得到第二转换函数T1(i)：

T1(i)＝T(i)*W(i)+i*(1-W(i))；

S60：通过所述第二转换函数T1(i)得到图像的增益曲线G(i)：

G(i)＝T1(i)/i；

S70：通过所述增益曲线对所述待处理图像进行亮度调整并输出。