[发明专利]一种图像灰度增强方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像增强技术领域，尤其涉及一种图像灰度增强方法。

背景技术

众所周知，图像是人类获取视觉信息的重要途径。但是，图像在获取的过程中有可能会受到成像设备动态范围大小、环境光线强弱等因素的影响，导致图像出现对比度较低、图像信息不明显、颜色失真、目标的轮廓或者边界信息清晰度不够等现象，给人类视觉观察和机器分析处理带来困难，因而需要对图像进行增强处理。

发明内容

本发明的目的在于通过一种图像灰度增强方法，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种图像灰度增强方法，其包括如下步骤：

A、图像预处理：对图像进行去噪；

B、计算图像的全局均值图像和局部均值图像；

C、计算灰度权值；

D、计算全局灰度增强图和局部灰度增强图，最终获得灰度增强图。

特别地，所述步骤A中对图像进行去噪，具体包括：利用双边滤波器对图像进行去噪。

特别地，所述步骤C中所述灰度权值与像素值的变换成单调关系，计算过程如下：

其中，w_i,j是根据图像局部灰度值，利用特殊函数获得的；该特殊函数与当前灰度值I_i,j和均值图像中点(i,j)的灰度值Avg_i,j有关系，根据指数函数和反比例函数的性质推算获得，具体如下：

一、通过公式(1)计算灰度值与平均值的比值ratio，并将其作为计算权值

所用指数函数的底数：

二、利用ratio为变量的函数计算灰度权值的指数exp，如公式(2)所示；选

取最优变换函数公式(3)，通过公式(4)获得w_i,j：

exp＝f(ratio)，ratio∈[0,255](2)

w_i,j＝ratio^exp(4)。

特别地，所述步骤D具体包括：根据步骤C中计算出的灰度权值w_i,j，通过公式(5)获得增强后的灰度值I_i,j'：

I_i,j'＝w_i,j·I_i,j＝ratio^exp·I_i,j(5)

同时，也可分别用两个不同大小的窗口求取平均值Avg_i,j，获得全局增强灰度值和局部增强灰度值I_i,j^b和I_i,j^s，由公式(6)最终获得该像素点的灰度值为：

I_i,j'＝α·I_i,j^b+(1-α)·I_i,j^s(6)

其中，α(0≤α≤1)表示利用大窗口增强后的图所占比例。

本发明提出的图像灰度增强方法灵活性强，利用本发明的技术方案能够使图像中亮的区域更亮，暗的区域更暗，使得图像看起来更加清晰。

附图说明

图1为本发明实施例提供的图像灰度增强方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的图像灰度增强方法流程图。

本实施例中图像灰度增强方法具体包括如下步骤：

S101、图像预处理：对图像进行去噪。

利用双边滤波器对图像进行去噪。其中，双边滤波器(Bilateral filter)是一种可以保边去噪的滤波器。双边滤波器之所以能够达到此去噪效果，是因为滤波器是由两个函数构成。一个函数是由几何空间距离决定滤波器系数。另一个由像素差值决定滤波器系数，即同时考虑了空间域与值域的差别。

S102、计算图像的全局均值图像和局部均值图像。以一定大小的窗口对图像求均值图。