[发明专利]一种基于直方图紧致性变换的保细节图像对比度增强方法

权利要求书

1.一种基于直方图紧致性变换的保细节图像对比度增强方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、使用HCTLS算法处理输入图像I(x，y)得到目标图像H(x，y)；

步骤2、根据直方图紧致性变换规则，计算得到掩模图像HCT(x，y)；

步骤3、计算得到目标图像H(x，y)和输入图像的I(x，y)的梯度图G_H(x，y)和G_I(x，y)，并且两者梯度计算方式相同；

步骤4、根据得到的目标图像H(x，y)和输入图像的I(x，v)的梯度图G_H(x，y)和G_I(x，y)计算掩膜图像G(x，y)；

步骤5、根据得到的掩膜图像HCT(x，y)和G(x，y)，分别编号各连通域，然后判断掩模图像各连通区域之间是否有交集，如果有则取二者并集，如果没有则赋值为0；

步骤6、对X中各连通区域进行重新标号并获取各区域的外接矩形参数，并将外接矩形扩大为原本λ倍作为新的恢复增强单元；

步骤7、对于每个恢复增强单元，需要恢复的像素在掩膜图像x中标记出来，并沿着恢复增强单元中连通域的边界恢复到中心；

步骤8、使用高斯滤波消除恢复区域的边缘效应，在区域的外缘和内缘1像素距离内进行，高斯滤波核大小设置为3×3；

步骤9、统计恢复后的图像f(x，y)灰度最小值L’_Min和最大值L’_Max，并计算线性拉伸变换系数k，并将截距置零，其中

步骤10、利用线性拉伸变换关系式g(x，y)＝k[f(x，y)-L_Min]和灰度映射关系，对输入图像f(x，y)重新赋值，并输出增强图像g(x，y)。

2.如权利要求1所述的基于直方图紧致性变换的保细节图像对比度增强方法，其特征在于，步骤2中，在直方图紧致性变换的过程中，记录下合并的灰度级像素，使用面积滤波消除像素数小于T的连通域，得到掩模图像HCT(x，y)。

3.如权利要求1所述的基于直方图紧致性变换的保细节图像对比度增强方法，其特征在于，步骤3中，计算得到目标图像H(x，y)和输入图像的I(x，y)的梯度图G_H(x，y)和G_I(x，y)，并且两者梯度计算方式相同，计算公式如下：

其中G_XH(x，y)与G_YH(x，y)是X、Y两个方向的梯度图，计算公式如下：

其中*为卷积操作。

4.如权利要求1所述的基于直方图紧致性变换的保细节图像对比度增强方法，其特征在于，步骤4中，计算掩膜图像G(x，y)，计算公式如下：

G(x，y)＝max(G_I(x，y)-G_H(x，y)，0)

其中max(a，b)是将a中个元素与b进行比较，若元素大于b则赋值为1，若小于b赋值为b。

5.如权利要求1所述的基于直方图紧致性变换的保细节图像对比度增强方法，其特征在于，步骤5中，根据得到的掩膜图像HCT(x，y)和G(x，y)，分别编号各连通域，然后判断掩模图像各连通区域之间是否有交集，如果有则取二者并集，如果没有则赋值为0，具体计算公式如下：

其中X(x，y)表示最终需要恢复区域的掩膜图像，X(x，y)_(i)是该图像中某一连通区域，α(x，y)_(i)，β(x，y)_(j)分别表示为HCT(x，y)和G(x，y)中的某一连通域。

6.如权利要求1所述的基于直方图紧致性变换的保细节图像对比度增强方法，其特征在于，步骤7中，恢复增强的像素可以通过输入图像中的像素的线性变换获得，具体计算公式如下：

其中H_(i)(x，y)，I_(i)(x，y)是H(x，y)，I(x，y)中第i个恢复增强单元，μ_H，μ_I，σ_H，σ_I分别是矩形窗内H(x，y)，I(x，y)的均值与方差，矩形窗以当前恢复的像素为中心，边长计算方式如下：