[发明专利]基于FPGA的直方图均衡化增强图像细节的显示方法

说明书

本发明提供了一种基于FPGA的直方图均衡化增强图像细节的显示方法，包括以下步骤：将输入的RGB图像转换成YUV图像，并获得YUV图像的灰度直方图；对直方图进行处理，根据直方图统计后图像的信息进行分类；根据分类后的图像进行分段直方图均衡化，得到调整后YUV图像；将调整后YUV图像转换成RGB图像后输出。本发明根据输入图像的对比度和平均灰度对图像进行分类，将低对比度的图像进行处理，低对比度又分为高平均亮度和低平均亮度，针对不同类别的图像分类分别进行处理，使得图像细节增强更加合理，实现图像的对比度的提升和细节增强，提高人的视觉感受以及显示器显示对比度。

技术领域

本发明主要涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于FPGA的直方图均衡化增强图像细节的显示方法。

背景技术

随着图像显示技术的不断发展，特别是以LCD为显示介质的平板显示器技术的高速发展，液晶显示设备在人们的日常生活中越来越重要，液晶显示器显示的高清画面给人们带来了很高的视觉感受,在其他应用领域如家用电器、汽车、医疗及军工等行业,给使用者带来了极大的便利，在这种趋势下，人们对高对比度液晶显示器的需求将越来越大。同时人们也对液晶显示器提出了更高的要求，液晶显示器正往更大尺寸，更薄厚度，更好视觉效果方向发展。

液晶显示器往往会显示比较阴暗的画面，在显示低对比度和阴暗画面时，会因为图像自身的原因和液晶显示器背光亮度的特性导致对比度不强、模糊不清、细节无法分辨，显示画面难以看清，因此采用图像增强技术对显示对比度不强、模糊不清，细节无法分辨进行细节增强，来调整对比度，亮度,增大图像的动态范围，扩展图像对比度，改善图像的视觉效果。增强细节后的显示图像能往往能够更好的显示，因此图像增强技术在这种情况下具有重大意义。图像增强是一种对图像预处理的基本手段,其目的往往是为了改善图像的显示质量,针对给定图像的模糊状况以及它的应用场合，有目的的强调图像的整体或局部特性，提高图像可辨识度，改善人对图像的视觉效果，让观察者得到直观清晰的、适合于分析的依据，使图像更有利于观察和后期的分析处理。通常的研究一般是通过对图像的某些特征进行强调突出，从而显示我们有需要的信息，提高图像的使用价值和应用价值。但是，图像增强并不意味着能增加原始图像的信息，甚至会损失一些信息。 但图像增强的结果却能加强对特定信息的识别能力，使图像中我们感兴趣的特征得以加强。直方图也可以描述图像对比度的情况。对比度是衡量某一图像某一场景中亮区域和暗区域之间亮度差异的尺度。宽广的直方图可以反映某一图像具有较高对比度，反之，较为窄小的直方图反映了某一图像具有较低对比度。这种对比度的差异可能由于光照条件和其他多种因素共同造成。在大雾天气中所拍摄的图像具有低对比度；在某些强光下拍摄的图像具有较高的对比度。

直方图是图像灰度分布的可视化统计图，基于直方图的方法通过调整图像灰度分布实现细节增强。直方图均衡化是最具代表性的基于直方图的细节增强算法，该算法通过使用图像灰度的累积分布函数对灰度分布进行归一化，使处理结果的灰度分布更加均匀，从而提高图像的对比度。然而对于图像中具有较低灰度分布概率的细节纹理，直方图均衡化会压缩或合并这部分灰度级，导致细节信息的损失。

发明内容

发明目的

本发明的目的是为了提供了一种基于FPGA的直方图均衡化增强图像细节的显示方法，针对直方图均衡化的缺点，用以对低对比度的图像进行细节增强。

技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：一种基于FPGA的直方图均衡化增强图像细节的显示方法，包括以下步骤：

将输入的RGB图像转换成YUV图像，并获得YUV图像的灰度直方图；

对直方图进行处理，根据直方图统计后图像的信息进行分类；

根据分类后的图像进行分段直方图均衡化，得到调整后YUV图像；

将调整后YUV图像转换成RGB图像后输出。

进一步的，对直方图进行处理，根据直方图统计后图像的信息进行分类 ，具体包括：