CN101437114A - 一种图像亮度的调节方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于图像处理领域，提供了一种图像亮度的调节方法及系统，所述方法包括下述步骤：根据灰度宽度获取灰度值区间；获取灰度值区间对应的像素点的个数，根据所述灰度值区间对应的像素点的个数获取密集区间；根据所述密集区间获取调节系数的取值范围；根据所述取值范围的调节系数对图像的像素点的灰度值进行调节。本发明实现了在一般光照的条件下，对灰暗的图像的亮度进行改善，灵活简便的得到高质量的图像。

Description

一种图像亮度的调节方法及系统

技术领域

本发明属于图像处理领域，尤其涉及一种图像亮度的调节方法及系统。

背景技术

图像的亮度表示一幅图像中亮调和暗调的平衡，图像的灰度级越多，图像层次越清楚逼真，目前最为常用的是256级灰度，像素点的灰度值分布反映了图像的亮度信息。

在图像平均灰度较暗即亮度不够时，图像的层次模糊，为了获取更多的图像信息通常需要对图像的灰度值进行重建，以改善图像的亮度。例如，在做眼底检查对眼底照相时，在一般照明条件下，拍摄的图片，因为受瞳孔大小的限制，进入眼底的光很少，所以得到的图片质量不高，比较暗淡，细节无法充分表现，需要对图像的灰度值进行重建，为了提高图像的亮度，得到质量较高的图片通常采取的方法是对眼睛强闪光，或运用散瞳的药物扩大瞳孔，这些都对被检查者造成额外的痛苦，且在得到的眼底图片仍然达不到检查效果时，如果反复应用上述方法也不切实际，给检查者和被检查者均带来不便。

现有技术为了改善灰暗图像的亮度，获取信息更丰富的图像，一般通过增加摄像光源的强度，或者改变原始图像的参数重构图像的灰度值，不能获取一系列亮度适中的图片，使用户能够根据不同需要进行选择，硬件要求较高，且实现过程不够灵活简便。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种图像亮度的调节方法，旨在解决现有技术改善灰暗图像的亮度时不够灵活简便的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种图像亮度的调节方法，所述方法包括：

根据灰度宽度获取灰度值区间；

获取灰度值区间对应的像素点的个数，根据所述灰度值区间对应的像素点的个数获取密集区间；

根据所述密集区间获取调节系数的取值范围；

根据所述取值范围内的调节系数对图像的像素点的灰度值进行调节。

本发明实施例的另一目的在于提供一种图像亮度的调节系统，所述系统包括：

灰度值区间获取单元，用于根据灰度宽度获取灰度值区间；

区间像素个数获取单元，用于获取灰度值区间对应的像素个数；

密集区间获取单元，用于根据所述区间像素个数获取单元获取的灰度值区间对应的像素个数获取密集区间；

取值范围获取单元，用于根据所述密集区间获取单元获取的密集区间获取调节系数的取值范围；

调节单元，用于根据所述取值范围获取单元获取的调节系数的取值范围对图像的灰度值进行调节。

在本发明实施例中，通过根据灰度宽度获取灰度值区间，并根据灰度值区间对应的像素点的个数获取密集区间得到调节系数的取值范围；根据调节系数的取值范围对图像的灰度值进行重建，实现了在一般光照的条件下，对灰暗的图像的亮度进行改善，方便快速得到高质量的图像。

附图说明

图1是本发明实施例提供的图像亮度的调节方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的当图像的灰度级为256时图像亮度调节的流程图；

图3是本发明的较佳实施例提供的灰度直方图的示意图；

图4是本发明实施例提供的图像亮度的调节系统的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明实施例中，通过根据灰度宽度获取灰度值区间，并根据灰度值区间对应的像素点的个数获取密集区间得到调节系数的取值范围；根据调节系数的取值范围对图像的灰度值进行重建，实现了在一般光照的条件下，对灰暗的图像的亮度进行改善，灵活简便的得到高质量的图像。

图1示出了本发明实施例提供的图像亮度的调节方法的处理流程。

在步骤S101中，根据灰度宽度获取灰度值区间。

在本发明实施例中，待调节图片为灰度图片，也可以是在一般光照条件下，用CCD视频采集卡或数码相机采集的彩色数字图片经过灰度级量化后的灰度图片，灰度图片的灰度级取决于每个像素对应的刷新存储单元的位数和显示器本身的性能，灰度级可分为16、32、64、128、256级，对应的最大灰度级值为15、31、63、127、255。

根据灰度宽度可以获取多个灰度值区间，使获取的灰度值区间的两个端值的差的绝对值等于灰度宽度，例如，当灰度宽度5时，灰度值区间为[N，N+5]，且当待处理的灰度图像的灰度级为256时，N为范围在0和251之间的任意整数，在本发明实施例中，灰度宽度可以是默认的灰度宽度，用户也可以根据需要进行设置，获取的灰度值区间的个数至少为1，当然，用户还可以设置灰度值区间的间隔，间隔越小，获取的灰度值区间的个数越多。

在步骤S102中，获取灰度值区间对应的像素点的个数，根据灰度值区间对应的像素点的个数获取密集区间。

灰度值区间对应的像素个数为图像中灰度值在灰度值区间上的像素点的个数，灰度值区间对应的像素个数越多，图像中该灰度值区间的信息则较多，密集区间为所有灰度值区间中，对应的像素个数最多的灰度值区间。

在步骤S103中，根据密集区间获取调节系数的取值范围；

在本发明实施例中，根据密集区间的端值可以获取调节系数的取值范围的最大值，图像的最大灰度值为图像中的像素点的灰度值的最大值，根据图像的最大灰度级值，图像的最大灰度值，密集区间的最大灰度值获取调节系数的取值范围，具体为：将图像的最大灰度级值除以图像的最大灰度值得到的值，作为调节系数的取值范围的最小值，将图像的最大灰度级值除以密集区间的最大灰度值得到的值，作为调节系数的取值范围的最大值。获取调节系数的取值范围的最大值和最小值后，即确定了调节系数的取值范围。

在步骤S104中，根据取值范围内的调节系数对图像的灰度值进行调节。

在本发明实施例中，用户可以根据获取的调节系数的取值范围，从中选择任一数值作为全局系数值，将图像每个像素点的灰度值乘以全局系数值得到新的灰度值实现图像亮度的调整，由于亮度调整后，图像的所有像素点的灰度值都会增大，因此在图像中每个像素点的灰度值乘以所述全局系数值的步骤之后，还包括步骤：当像素点的灰度值乘以全局系数值大于最大灰度级值时，令像素点的灰度值等于最大灰度级值；当像素点的灰度值乘以全局系数值不大于最大灰度级值时，所述像素点的灰度值等于像素点的灰度值乘以全局系数值得到的值。

在本发明实施例中，用户可以根据调节系数的取值范围选择一个或多个全局系数，以获取一个或多个经过亮度调节的图像，在本发明实施例中，还可以设置全局系数的获取间隔，自动获取多个亮度调节后的图像，用户可以根据需要，进行比较，选择满意的图像。当亮度调节后的图像仍然不符合用户的要求时，用户还可以通过重新调节灰度宽度重新获取调节系数的取值范围，在此不再赘述。

为了使本发明得到更好的应用，作为本发明的一个较佳实施例，运用灰度直方图实现对图像亮度的调节。图2示出了本发明的较佳实施例提供的当图像为256灰度级时图像亮度调节的实现流程。

请同时参考图3，图3示出了本发明的较佳实施例提供的灰度直方图的示意图，其中灰度直方图的横坐标是灰度值，纵坐标是图像中该灰度值出现的频率即像素点的个数。

在步骤S201中，获取待亮度调整的图像的灰度直方图，

在步骤S202中，设置灰度宽度和获取灰度区间的间隔，获取灰度值区间；

在步骤S203中，根据各灰度值区间对应的横坐标区间，获取横坐标区间对应的纵坐标区间的坐标值的和；

在步骤S204中，获取纵坐标区间的坐标值的和为最大时对应的横坐标区间即密集区间[Gray_mix_dot，Gray_max_dot]；

在步骤S205中，获取灰度直方图中的灰度最大值Gray_Max，

在步骤S206中，获取调节系数的取值范围为[255/Gray_Max，255/Gray_max_dot]；

在步骤S207中，在调节系数的取值范围内获取全局系数值，将图像的每个像素点的灰度值乘以全局系数值获取即根据图像的灰度直方图获取密集区间；

在步骤S208中，判断像素点的灰度值乘以全局系数值是否大于255，是则执行步骤S209，否则执行步骤S210；

在步骤S209中，令像素点的灰度值为255；

在步骤S210中，将像素点的灰度值乘以全局系数值。

在图像的像素点都执行步骤S209或者步骤S210，用户如果认为亮度调节后图像的质量提高不明显，可重新执行步骤202或者步骤S207，输入合适的调节系数，直到满意为止。

图4示出了本发明实施例提供的图像亮度的调节系统的结构图。为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

该系统可以是内置于计算机，摄像装置或者其他设备的软件单元、硬件单元或者软硬件相结合的单元，也可以是运行于这些设备内的软件单元、硬件单元或者软硬件相结合的单元。

在本发明实施例中，图像亮度的调节系统主要包括灰度值区间获取单元41、区间像素个数获取单元42、密集区间获取单元43、取值范围获取单元44和调节单元45。

灰度值区间获取单元41根据灰度宽度获取灰度值区间，区间像素个数获取单元42根据灰度值区间获取单元41获取的灰度值区间获取灰度值区间对应的像素个数，密集区间获取单元43根据区间像素个数获取单元42获取的灰度值区间对应的像素个数获取密集区间，其实施方式如上所述，不再赘述。

取值范围获取单元44根据所述密集区间获取单元43获取的密集区间获取调节系数的取值范围；调节单元45根据取值范围获取单元44获取的调节系数的取值范围对图像的灰度值进行调节，其实施方式如上所述，不再赘述。

为了满足用户更多的需求，系统还包括用于设置灰度宽度的灰度宽度设置单元46。其中，取值范围获取单元44还进一步包括根据图像的最大灰度级值和密集区间获取单元获取的密集区间获取调节系数的取值范围的最大值的最大值获取模块441，以及根据图像的最大灰度级值和图像的最大灰度值获取调节系数的取值范围的最小值的最小值获取模块442，其实施方式如上所述，不再赘述。

在本发明中，通过根据灰度宽度获取灰度值区间，并根据灰度值区间对应的像素点的个数获取密集区间得到调节系数的取值范围；根据调节系数的取值范围对图像的灰度值进行重建，灵活简便的改善了灰暗图像的亮度，在一般光照的条件下即能得到质量较高的图像。同时也降低了拍摄时硬件的要求，特别在获取眼底图像时，在拍摄眼底图像时不需要强闪光，也无需进行散瞳孔而给被摄者的眼睛带来不适，节省了药物和时间。用户还可以根据对图像亮度的要求不同，选择最合适用户自己的图像。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种图像亮度的调节方法，其特征在于，所述方法包括：

根据灰度宽度获取灰度值区间；

获取灰度值区间对应的像素点的个数，根据所述灰度值区间对应的像素点的个数获取密集区间；

根据所述密集区间获取调节系数的取值范围；

根据所述取值范围内的调节系数对图像的像素点的灰度值进行调节。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据灰度宽度获取灰度值区间步骤之前，所述方法还包括：

设置灰度宽度。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述灰度值区间的两个端值的差的绝对值等于所述灰度宽度。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述灰度值区间对应的像素点的个数为图像中灰度值在灰度值区间上的像素点的个数，所述根据所述灰度值区间对应的像素点的个数获取密集区间的步骤具体为：

将像素点的个数最多的灰度值区间作为密集区间。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述密集区间获取调节系数的取值范围的步骤具体为：

将图像的最大灰度级值除以图像的最大灰度值得到的值，作为调节系数的取值范围的最小值，将图像的最大灰度级值除以密集区间的最大灰度值得到的值，作为调节系数的取值范围的最大值。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据取值范围内的调节系数对图像的灰度值进行调节的步骤具体为：

将调节系数的取值范围内任意一个数值作为全局系数值；

将图像中每个像素点的灰度值乘以所述全局系数值。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将图像的所有像素点的灰度值乘以所述全局系数值的步骤之后，所述方法还包括：

当像素点的灰度值乘以所述全局系数值大于最大灰度级值时，令所述像素点的灰度值等于最大灰度级值；

当像素点的灰度值乘以所述全局系数值不大于最大灰度级值时，令所述像素点的灰度值等于像素点的灰度值乘以所述全局系数值得到的值。

8、一种图像亮度的调节系统，其特征在于，所述系统包括：

灰度值区间获取单元，用于根据灰度宽度获取灰度值区间；

区间像素个数获取单元，用于获取灰度值区间对应的像素个数；

密集区间获取单元，用于根据所述区间像素个数获取单元获取的灰度值区间对应的像素个数获取密集区间；

取值范围获取单元，用于根据所述密集区间获取单元获取的密集区间获取调节系数的取值范围；

调节单元，用于根据所述取值范围获取单元获取的调节系数的取值范围对图像的灰度值进行调节。

9、如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统包括：

灰度宽度设置单元，用于设置灰度宽度。

10、如权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述取值范围获取单元进一步包括：

最小值获取模块，用于根据图像的最大灰度级值和图像的最大灰度值获取调节系数的取值范围的最小值；

最大值获取模块，用于根据图像的最大灰度级值和密集区间获取单元获取的密集区间获取调节系数的取值范围的最大值。

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