[发明专利]一种亮度可调自适应对比度增强方法

说明书

本发明涉及一种亮度可调自适应对比度增强方法，目标亮度可调，即用户根据个人亮度感知选取目标亮度，作为二重遍历寻优的衡量标准，得到符合用户期待的增强图像；参数自适应，采取二重遍历的方式寻找最佳调整参数，调节全局亮度和对比度的同时提升细节。本发明解决了现有直方图均衡方法参数非自适应、适用范围局限等不足，使得不同图像的处理亮度和对比度都符合个人视觉感知。

技术领域

本发明涉及图像和视频处理技术领域，更具体地说，涉及一种亮度可调自适应对比度增强方法。

背景技术

为了满足用户对高质量图像的需求，现有技术提供多种图像增强技术。其中，直方图均衡是目前比较流行的一种图像对比度增强方法，其原理是根据原始图像的累积直方图将输入灰度级与输出灰度级进行映射，使结果直方图尽可能接近均匀分布，从而增强图像的对比度。但是，直方图均衡存在如下不足：当背景和噪声占用较多像素，而目标和细节占用较少像素时，增强后的图像效果将很不理想。

为了解决上述不足，现有技术以直方图均衡为基础，还提供多种改进的图像增强算法。但改进的图像增强算法仍然存在不足，即，其控制参数需要人为设置，不能很好地自适应于不同亮度图像的对比度增强。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种亮度可调自适应对比度增强方法，用以解决现有直方图均衡方法参数非自适应、适用范围局限等不足，使得不同图像的处理亮度和对比度都符合个人视觉感知。

本发明的技术方案如下：

一种亮度可调自适应对比度增强方法，包含如下步骤：

1)将输入直方图的均值归一化，设置图像中值为分割点，确定初始直方图调整函数；

2)通过二重遍历分别改变直方图的幂函数参数和直方图调整函数的权重参数，根据每次遍历的参数值对直方图进行调整；

3)计算每次调整直方图后的图像均值，与预先设定的目标均值进行比较，选取结果最接近于预先设定的目标均值的参数值为最佳调整参数；

4)利用最佳调整参数对输入直方图进行均衡化，得到结果图像。

作为优选，步骤1)之前，还包括如下步骤：

创建列表，并存放不同的目标亮度数值以及亮度默认值，列表存放的亮度默认值为输入直方图所占动态范围的中间值，不同目标亮度数值从暗到亮进行设置。

作为优选，目标亮度数值由手动输入来指定，或者自动选择一个默认值。

作为优选，步骤1)中，以图像中值为分割点将直方图分为左右两部分，初始化调整函数为0，分别计算左右两部分的像素总数与其动态范围的比值，通过比较两者大小确定不同条件下的调整函数。

作为优选，步骤2)中，设置二重遍历，对直方图的幂函数参数进行校正时，从0开始，以一定的步长递增直至1结束，对直方图调整函数的权重参数进行校正时，从0开始，以一定的步长递增直至2结束。

作为优选，步骤2)中，先用幂函数参数对直方图进行全局调整，再对全局调整后的直方图小于1的部分进行进一步校正。

作为优选，步骤2)中，通过权重参数控制直方图调整函数的大小，不同程度地调整直方图，得到不同参数组合下调整后的直方图。

作为优选，步骤3)中，根据每次调整后的直方图计算图像均值，计算图像均值与预先设定的目标均值的绝对差值，二重遍历完成后选取使绝对差值最小的参数值为最佳调整参数。

本发明的有益效果如下：