CN103942755A - 图像亮度调节方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像亮度调节方法和装置，属于数字图像处理领域。方法包括：获取待处理图像，根据所述待处理图像的各个通道的灰度获取单通道亮度图像；对所述单通道亮度图像进行高斯滤波，获取高斯滤波图像；调节所述高斯滤波图像的灰度；比较调节后的高斯滤波图像和调节前的高斯滤波图像，获取调节前后每个像素点的灰度变化率；以对所述待处理图像进行处理；输出经过处理后的图像。本发明通过对图像各个通道的灰度的处理，充分利用了整个颜色通道的表达能力，通过对单通道亮度图像进行高斯滤波，保证了图像整体的连续性，通过根据预设比例调节高斯滤波图像，使高斯滤波图像中阴影和高光区域趋于中性，更适合于人眼的观察。

Description

图像亮度调节方法和装置

技术领域

本发明涉及数字图像处理领域，特别涉及一种图像亮度调节方法和装置。

背景技术

数字图像处理(Digital Image Processing，DIP)又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。通过数字图像处理技术对图像进行处理，可以最大限度地获取有用信息。而由于光照、环境、设备等因素的影响，图像中会存在阴影和高光部分，如何对阴影和高光部分进行调整，直接影响了人眼在观察时的感官感受以及图像的质量。

在现有技术中，对图像阴影和高光的自动局部调整主要采用基于直方图的方法，如直方图均衡化，即对图像进行非线性拉伸，重新分配图像像素值，使一定灰度范围内的像素数量大致相同，把给定图像的直方图分布改变成“均匀”分布的直方图分布。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术通过直方图的方法调整图像的亮度信息，由于直方图均衡化对处理的图像数据不加选择，会增加背景噪声的对比度并且降低有用信号的对比度，而且处理后的图像容易出现局部不连续的情况，导致丢失图像中的细节信息。

发明内容

为了解决图像亮度调节问题，本发明实施例提供了一种图像亮度调节方法和装置。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种图像亮度调节方法，所述方法包括：

获取待处理图像，根据所述待处理图像的各个通道的灰度获取单通道亮度图像；

对所述单通道亮度图像进行高斯滤波，获取高斯滤波图像；

根据所述高斯滤波图像的灰度和预设比例，调节所述高斯滤波图像的灰度；

比较调节后的高斯滤波图像和调节前的高斯滤波图像，获取调节前后每个像素点的灰度变化率；

将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，以对所述待处理图像进行处理；

输出经过处理后的图像。

另一方面，提供了一种图像亮度调节装置，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取待处理图像，根据所述待处理图像的各个通道的灰度获取单通道亮度图像；

第二获取模块，用于对所述单通道亮度图像进行高斯滤波，获取高斯滤波图像；

调节模块，用于根据所述高斯滤波图像的灰度和预设比例，调节所述高斯滤波图像的灰度；

第三获取模块，用于比较调节后的高斯滤波图像和调节前的高斯滤波图像，获取调节前后每个像素点的灰度变化率；

第四获取模块，用于将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，以对所述待处理图像进行处理；

输出模块，用于输出经过处理后的图像。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明提供了一种图像亮度调节方法和装置，通过获取待处理图像，根据所述待处理图像的各个通道的灰度获取单通道亮度图像；对所述单通道亮度图像进行高斯滤波，获取高斯滤波图像；根据所述高斯滤波图像的灰度和预设比例，调节所述高斯滤波图像的灰度；比较调节后的高斯滤波图像和调节前的高斯滤波图像，获取调节前后每个像素点的灰度变化率；将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，以对所述待处理图像进行处理；输出经过处理后的图像。采用本发明提供的技术方案，通过对图像各个通道的灰度的处理，充分地利用了整个颜色通道的表达能力，通过对单通道亮度图像进行高斯滤波，保证了图像整体的连续性，通过根据预设比例调节高斯滤波图像，使高斯滤波图像中阴影和高光区域趋于中性，更适合于人眼的观察。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例中提供的一种图像亮度调节方法流程图；

图2是本发明第二实施例中提供的一种图像亮度调节方法流程图；

图3是本发明第三实施例中提供的一种图像亮度调节装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明第一实施例中提供的一种图像亮度调节方法流程图，该实施例的执行主体可以为具有图像处理能力的设备，如个人计算机、摄像设备或服务器等，参见图1，该方法包括：

101：获取待处理图像，根据所述待处理图像的各个通道的灰度获取单通道亮度图像；

其中，待处理图像为数字图像，即由二维数组形式表示的图像。本领域技术人员可以获知，数字图像的基本元素是像素（或像元，Pixel），像素是在模拟图像数字化时对连续空间进行离散化得到的。每个像素具有整数行（高）和列（宽）位置坐标，同时每个像素都具有整数灰度值或颜色值。

其中，灰度是对图像亮度变化的一个量化，用于表示亮度的深浅，通常灰度量化为256个灰度级，即灰度的范围为0-255，该0-255的变化表示了亮度的从深到浅，对应图像中的颜色为从黑到白。图像的灰度范围还可以表示为0-1，0表示黑色，1表示白色，0-1之间的数值表示从深到浅的灰色。

其中，单通道亮度图像是指通过比较待处理图像中每个像素点的各个通道的灰度获取的最大灰度组成的图像。

对于只有一个通道的图像如灰度图像，将该图像作为单通道亮度图像，对于具有三个通道（R(Red，红色)、G（Green，绿色）、B(Blue，蓝色)三个通道）的图像，图像的每个像素点均具有三个灰度，每个灰度对应一个通道，则针对每个像素点，对该像素点的三个通道的灰度进行比较，获取三个灰度中的最大值，将该最大值作为该像素点的灰度，得到单通道亮度图像。

而对于其他颜色模式的图像，可以先将图像转化为RGB图像，再获取其单通道亮度图像，也可以直接将其他颜色模式图像中的用于表示亮度的通道所对应的图像作为单通道亮度图像。在本发明实施例中，仅以待处理图像为RGB图像为例进行说明。

102：对所述单通道亮度图像进行高斯滤波，获取高斯滤波图像；

在该步骤102中，将单通道亮度图像输入高斯滤波器，应用高斯滤波器的滤波函数对其进行高斯滤波，获取高斯滤波图像。

优选地，该步骤102可应用下式（1）中所示的一维零均值离散高斯滤波器函数进行高斯滤波：

$g\left(x\right)=e^{-\frac{x^2}{2{\mathrm{\σ}}^2}}---\left(1\right)$

其中，x是高斯滤波器的位置坐标，g(x)是高斯滤波器x处的数值，σ是高斯分布参数，决定了高斯滤波后图像的平滑度，σ越大，图像的平滑度就越高，σ越小，图像的平滑度就越低。

可选地，对于二维图像处理来说，可以使用两次一维高斯滤波函数对图像进行平滑滤波，也可以使用一次二维高斯滤波函数对图像进行平滑滤波。在实际使用过程中，常采用二维高斯滤波函数，一次性实现对图像的平滑滤波。

优选地，该步骤102可应用下式（2）中所示的二维零均值离散高斯滤波器函数进行高斯滤波：

$g[i,j]=e^{-\frac{i^2+j^2}{2{\mathrm{\σ}}^2}}---\left(2\right)$

其中，i、j代表二维高斯滤波器的位置信息，g[i,j]是二维高斯滤波器在位置i、j处的值，σ是高斯分布参数，决定了二维高斯滤波后图像的平滑度，σ越大，图像的平滑度就越高，σ越小，图像的平滑度就越低。

在本发明实施例中，高斯滤波器是一类根据高斯函数的形状来选择权值的线性平滑滤波器，采用高斯滤波器对所述单通道亮度图像进行高斯滤波，可以达到平滑图像、剔除噪声的效果，避免了图像的不连续性。

需要说明的是，在实际应用过程中，需要根据图像的大小和滤波程度调节滤波器中的滤波函数以及函数的各个参数，本发明实施例对此不作具体限定。

103：根据所述高斯滤波图像的灰度和预设比例，调节所述高斯滤波图像的灰度；

通过对高斯滤波图像的灰度进行统计，可以得到各个灰度对应的像素点的个数，将预设比例对应的灰度作为第一灰度，小于第一灰度的像素点组成的区域作为阴影区域，而将大于第一灰度的像素点组成的区域作为高光区域。在获取高斯滤波图像的阴影区域和高光区域后，分别调节阴影区域和高光区域中像素点的灰度，获取调节后的灰度。

104：比较调节后的高斯滤波图像和调节前的高斯滤波图像，获取调节前后每个像素点的灰度变化率；

其中，每个像素点的灰度变化率通过将调节后的高斯滤波图像和调节前的高斯滤波图像的每个对应的像素点的灰度做比值运算得到，每个像素点的灰度变化率用于待处理图像的亮度的调节。

105：将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，以对所述待处理图像进行处理；

通过将每个像素点的灰度变化率和待处理图像中对应的每个像素点的灰度进行乘积运算，可以将待处理图像中的阴影区域的灰度调高，而将高光区域的灰度调低，将该图像作为经过处理后的图像。

106：输出经过处理后的图像。

将经过处理后的图像输出，与原图像相比，该图像增加了图像的对比度，具有较多的细节信息，适合于人眼的观察。

本发明实施例通过获取待处理图像，根据所述待处理图像的各个通道的灰度获取单通道亮度图像；对所述单通道亮度图像进行高斯滤波，获取高斯滤波图像；根据所述高斯滤波图像的灰度和预设比例，调节所述高斯滤波图像的灰度；比较调节后的高斯滤波图像和调节前的高斯滤波图像，获取调节前后每个像素点的灰度变化率；将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，以对所述待处理图像进行处理；输出经过处理后的图像。采用本发明提供的技术方案，通过对图像各个通道的灰度的处理，充分地利用了整个颜色通道的表达能力，通过对单通道亮度图像进行高斯滤波，保证了图像整体的连续性，通过根据预设比例调节高斯滤波图像，使高斯滤波图像中阴影和高光区域趋于中性，更适合于人眼的观察。

图2是本发明第二实施例中提供的一种图像亮度调节方法流程图，在本实施例中，仅以待处理图像为RGB图像为例进行说明，参见图2，该方法包括：

201：获取待处理图像，根据所述待处理图像的各个通道的灰度获取单通道亮度图像；

获取待处理图像，将每个像素点的各个亮度通道的灰度进行比较，获取所述每个像素点灰度的最大值，将所述最大值作为所述每个像素点的灰度，得到单通道亮度图像。

待处理图像的每个像素点对应三个通道的灰度，对每个像素点对应的R、G、B三个通道的灰度进行比较获取单通道亮度图像。具体地，比较待处理图像的每个像素点的R、G、B的灰度，获取每个像素点的最大的灰度，将每个像素点的最大的灰度作为单通道亮度图像的每个像素点的灰度，获取单通道亮度图像。

202：对所述单通道亮度图像进行高斯滤波，获取高斯滤波图像；

为了保持图像的连续性，需要对图像进行滤波，由于高斯滤波器具有较好的滤波效果，所以，优选地，在本发明实施例中采用高斯滤波器对单通道亮度图像进行滤波。同时，根据图像的大小，选择适合的尺寸，优选地，高斯滤波器的半径为5-20个像素。

通过将待处理图像输入高斯滤波器，使得待处理图像与高斯滤波器的滤波函数进行卷积计算，获取高斯滤波图像，需要说明的是，高斯滤波图像的大小须和待处理图像大小保持一致。通过对单通道图像进行高斯滤波，获取平滑的高斯滤波图像，避免了图像灰度的不连续。

203：根据所述高斯滤波图像的各个像素点的灰度，按照灰度从小到大的顺序确定各个灰度所对应的像素点个数；

对高斯滤波图像的各个灰度对应的像素点个数的统计相当于对该高斯滤波图像进行直方图统计，按照灰度从小到大的顺序，获取各个灰度对应的像素点个数，该直方图的横坐标轴为灰度，纵坐标轴为灰度对应的像素点个数。

204：根据所述高斯滤波图像的像素点个数和预设比例，确定第一数值；

其中，所述高斯滤波图像的像素点个数和待处理图像的像素点个数需保持一致，由于在后续步骤中通过高斯滤波图像获取的灰度变化率用来处理待处理图像得来，所以需要使高斯滤波图像的总像素点个数与待处理图像的总像素点个数相同。若待处理图像的大小是M行N列，则待处理图像的像素点个数是M*N，高斯滤波图像的像素点个数也应为M*N，该对图像总像素点个数的处理可以在步骤202的滤波过程中实现。

将高斯滤波图像的像素点个数和预设比例进行乘积运算，获取第一数值，第一数值用于获取第一灰度，进而可以区分图像中的阴影区域和高光区域。该预设比例可以进行根据图像的实际情况进行设置，若图像中的阴影区域较大，且高光区域较小，可以将该预设比例设置的较大，如80%，若图像中的阴影区域较小，且高光区域较大，可以将该预设比例设置的较小，如20%。

205：根据所述第一数值和确定的所述各个灰度所对应的像素点个数，获取第一灰度；

其中，所述第一灰度用于区分图像的阴影区域和高光区域。为了较好地调节图像的亮度，将小于第一灰度的像素点作为阴影区域，将大于第一灰度的像素点作为高光区域，以便于对两个区域分别进行亮度的调节。在确定第一数值后，按照灰度从小到大的顺序对高斯滤波图像的各个灰度所对应的像素点个数进行的累加，直到前一次的累加值小于第一数值，而后一次的累加值大于等于第一数值时，停止累加，将后一次的累加的像素点的个数在直方图上对应的灰度作为第一灰度。

步骤203-205是根据所述高斯滤波图像的像素点个数、各个像素点的灰度以及预设比例，获取用于区分图像的阴影区域和高光区域的第一灰度的过程。

206：根据所述高斯滤波图像的各个像素点的灰度和所述第一灰度，调节所述高斯滤波图像的灰度；

当高斯滤波图像的第一像素点的灰度小于第一灰度时，则所述第一像素点组成的区域为阴影区域，应用调节所述第一像素点的灰度，其中，p是高斯滤波图像中的第一像素点的位置坐标，L₂(p)是调节后第一像素点的灰度，L₁(p)是调节前的第一像素点的灰度，s是预设参数，s>0，m是第一灰度；

其中，第一像素点是指高斯滤波图像中的任一个像素点，上述公式中采用的p表示第一像素点的位置坐标，若高斯滤波图像的大小为M行N列，则p的取值范围为[1，M*N]。对于二维图像的位置坐标，可以用两个分量数据来表示，也可以用一个量来表示，如对于大小为M行N列的图像，第i行第j列的像素点的位置坐标可以表示为[i，j]，也可以表示为M*i+j，这两种表示方式可以相互转化，在本发明实施例中仅以一个数据表示像素点的位置坐标为例进行说明，在实际应用中可以采用一个数据或者两个分量数据，本发明实施例对此不作具体限定。

采用上述公式遍历高斯滤波图像中灰度小于第一灰度的像素点，实现了对阴影区域的调节，由于上述公式是非线性的变换，对图像中的阴影区域中的像素点的灰度进行非线性的调节后，阴影区域的亮度增大，局部对比度增强，细节信息突出，便于人眼的观察。

当高斯滤波图像的第一像素点的灰度等于第一灰度时，不对所述第一像素点的灰度进行调节；

当高斯滤波图像中的第一像素点等于第一灰度时，说明第一像素点的灰度适合于人眼的观察，亮度适中，则不对这些像素点的灰度进行调节。即：

L₂(p)=L₁(p)

其中，p是高斯滤波图像中的第一像素点的位置坐标，L₂(p)是调节后第一像素点的灰度，L₁(p)是调节前的第一像素点的灰度。

当高斯滤波图像的第一像素点的灰度大于第一灰度时，则所述第一像素点组成的区域为高光区域，应用调节所述第一像素点的灰度，其中，p是高斯滤波图像中的第一像素点的位置坐标，L₂(p)是调节后第一像素点的灰度，L₁(p)是调节前的第一像素点的灰度，h是预设参数，h>0，m是第一灰度。

采用上述公式遍历高斯滤波图像中灰度大于第一灰度的像素点，实现了对高光区域的调节，由于上述公式是非线性的变换，对图像中的高光区域中的像素点的灰度进行非线性的调节后，阴影区域的亮度减小，局部对比度增强，细节信息突出，便于人眼的观察。

步骤203-206是根据所述高斯滤波图像的灰度和预设比例，调节所述高斯滤波图像的灰度的过程。

207：比较调节后的高斯滤波图像和调节前的高斯滤波图像，获取调节前后每个像素点的灰度变化率；

将调节后的高斯滤波图像的各个像素点的灰度和调节前的对应的高斯滤波图像的各个像素点的灰度做比值运算，需要说明的是，本发明实施例中的对应指的是位置相同的像素点，通过对应的每个像素点的灰度的比值，可以获取每个像素点的灰度变化率。该灰度变化率计算公式如下：

$T\left(p\right)=\frac{L_2\left(p\right)}{L_1\left(p\right)}$

其中，p是图像的位置坐标，p的取值范围为[1，M*N]，M表示图像的行数，N表示图像的列数，M、N为正整数，L₂(p)为调节后的高斯滤波图像的位置坐标为p的像素点对应的灰度，L₁(p)为高斯滤波图像的位置坐标为p的像素点对应的灰度。

当灰度变化率大于1时，该像素点属于阴影区域，变化率的值越大，该像素点的亮度调节比例越大；当灰度变化率等于1时，该像素点既不属于阴影区域也不属于高光区域，该像素点没有做任何的变化；当灰度变化率小于1时，该像素点属于高光区域，变化率的值越小，该像素点的亮度调节比例越大。

208：将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，得到第二灰度；

由于待处理图像为RGB图像，所以需要对待处理图像的R、G、B三个通道的灰度分别进行处理，将每个像素点的灰度变化率和各个通道的对应的像素点的灰度进行相乘，可以获取到每个通道每个像素点的第二灰度。

209：当任一像素点的第二灰度大于第二预设值时，将所述任一像素点的灰度调节为第二预设值；

其中，第二预设值的设置需要根据图像采用的数值类型进行相应的设置。当使用无符号8位整型（uint8）即0-255表示的图像灰度时，第二预设值可以设置为255，当任一像素点的第二灰度大于255时，将255作为该任一像素点的灰度。当使用双精度（double）即0-1表示的图像灰度时，第二预设值可以设置为1，当任一像素点的第二灰度大于1时，将1作为该任一像素点的灰度。由于灰度变化率的范围较大，当灰度变化率大于1时，获取的第二灰度可能超出图像的灰度显示范围。在实际应用中，需要根据具体的数值类型设置第二预设值，所以，本发明实施例对第二预设值的大小不作具体限定。

通过第二预设值对图像灰度的调整，使得图像的灰度范围保持在图像可显示的范围之内。

210：将调节后的图像获取为经过处理后的图像。

在本发明的另一实施例中，步骤208-210还可以为将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，以对所述待处理图像进行处理。待处理图像经过一系列的处理，阴影区域和高光区域得到了调节，调节后的图像适合于人眼的观察以及细节信息的获取。

211：输出经过处理后的图像。

经过处理后的图像增加了图像的对比度，具有较多的细节信息，输出后更加适合于人眼的观察。

本发明实施例通过获取待处理图像，根据所述待处理图像的各个通道的灰度获取单通道亮度图像；对所述单通道亮度图像进行高斯滤波，获取高斯滤波图像；根据所述高斯滤波图像的灰度和预设比例，调节所述高斯滤波图像的灰度；比较调节后的高斯滤波图像和调节前的高斯滤波图像，获取调节前后每个像素点的灰度变化率；将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，以对所述待处理图像进行处理；输出经过处理后的图像。采用本发明提供的技术方案，通过对图像各个通道的灰度的处理，充分地利用了整个颜色通道的表达能力，通过对单通道亮度图像进行高斯滤波，保证了图像整体的连续性，通过根据预设比例调节高斯滤波图像，使高斯滤波图像中阴影和高光区域趋于中性，更适合于人眼的观察。

图3是本发明第三实施例中提供的一种图像亮度调节装置结构示意图，参见图3，该装置包括：

第一获取模块301，用于获取待处理图像，根据所述待处理图像的各个通道的灰度获取单通道亮度图像；

第二获取模块302，用于对所述单通道亮度图像进行高斯滤波，获取高斯滤波图像；

调节模块303，用于根据所述高斯滤波图像的灰度和预设比例，调节所述高斯滤波图像的灰度；

第三获取模块304，用于比较调节后的高斯滤波图像和调节前的高斯滤波图像，获取调节前后每个像素点的灰度变化率；

第四获取模块305，用于将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，以对所述待处理图像进行处理；

输出模块306，用于输出经过处理后的图像。

所述第一获取模块301用于获取待处理图像，将每个像素点的各个亮度通道的灰度进行比较，获取所述每个像素点灰度的最大值，将所述最大值作为所述每个像素点的灰度，得到单通道亮度图像。

所述调节模块303包括：

第一灰度获取单元，用于根据所述高斯滤波图像的像素点个数、各个像素点的灰度以及预设比例，获取用于区分图像的阴影区域和高光区域的第一灰度，；

第一调节单元，用于根据所述高斯滤波图像的各个像素点的灰度和所述第一灰度，调节所述高斯滤波图像的灰度。

所述第一灰度获取单元用于根据所述高斯滤波图像的各个像素点的灰度，按照灰度从小到大的顺序确定各个灰度所对应的像素点个数；根据所述高斯滤波图像的像素点个数和预设比例，确定第一数值；根据所述第一数值和确定的所述各个灰度所对应的像素点个数，获取第一灰度。

所述第一调节单元用于当高斯滤波图像的第一像素点的灰度小于第一灰度时，则所述第一像素点组成的区域为阴影区域，应用调节所述第一像素点的灰度；当高斯滤波图像的第一像素点的灰度等于第一灰度时，不对所述第一像素点的灰度进行调节；当高斯滤波图像的第一像素点的灰度大于第一灰度时，则所述第一像素点组成的区域为高光区域，应用调节所述第一像素点的灰度，其中，p是高斯滤波图像中的第一像素点的位置坐标，L₂(p)是调节后第一像素点的灰度，L₁(p)是调节前的第一像素点的灰度，s是预设参数，s>0，m是第一灰度，h是预设参数，h>0。

所述第四获取模块305包括：

第二灰度获取单元，用于将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，得到第二灰度；

第二调节单元，用于当任一像素点的第二灰度大于第二预设值时，将所述任一像素点的灰度调节为第二预设值；

经过处理后的图像获取单元，用于将调节后的图像获取为经过处理后的图像。

本发明实施例通过获取待处理图像，根据所述待处理图像的各个通道的灰度获取单通道亮度图像；对所述单通道亮度图像进行高斯滤波，获取高斯滤波图像；根据所述高斯滤波图像的灰度和预设比例，调节所述高斯滤波图像的灰度；比较调节后的高斯滤波图像和调节前的高斯滤波图像，获取调节前后每个像素点的灰度变化率；将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，以对所述待处理图像进行处理；输出经过处理后的图像。采用本发明提供的装置，通过对图像各个通道的灰度的处理，充分地利用了整个颜色通道的表达能力，通过对单通道亮度图像进行高斯滤波，保证了图像整体的连续性，通过根据预设比例调节高斯滤波图像，使高斯滤波图像中阴影和高光区域趋于中性，更适合于人眼的观察。

需要说明的是：上述实施例提供的图像亮度调节装置在处理图像的阴影和高光区域时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的图像亮度调节装置与图像亮度调节方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种图像亮度调节方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待处理图像，根据所述待处理图像的各个通道的灰度获取单通道亮度图像；

对所述单通道亮度图像进行高斯滤波，获取高斯滤波图像；

根据所述高斯滤波图像的灰度和预设比例，调节所述高斯滤波图像的灰度；

比较调节后的高斯滤波图像和调节前的高斯滤波图像，获取调节前后每个像素点的灰度变化率；

将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，以对所述待处理图像进行处理；

输出经过处理后的图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取待处理图像，根据所述待处理图像的各个通道的灰度获取单通道亮度图像，包括：

获取待处理图像，将每个像素点的各个亮度通道的灰度进行比较，获取所述每个像素点灰度的最大值，将所述最大值作为所述每个像素点的灰度，得到单通道亮度图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述高斯滤波图像的灰度和预设比例，调节所述高斯滤波图像的灰度，包括：

根据所述高斯滤波图像的像素点个数、各个像素点的灰度以及预设比例，获取用于区分图像的阴影区域和高光区域的第一灰度；

根据所述高斯滤波图像的各个像素点的灰度和所述第一灰度，调节所述高斯滤波图像的灰度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述高斯滤波图像的像素点个数、各个像素点的灰度以及预设比例，获取用于区分图像的阴影区域和高光区域的第一灰度，包括：

根据所述高斯滤波图像的各个像素点的灰度，按照灰度从小到大的顺序确定各个灰度所对应的像素点个数；

根据所述高斯滤波图像的像素点个数和预设比例，确定第一数值；

根据所述第一数值和确定的所述各个灰度所对应的像素点个数，获取第一灰度。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据高斯滤波图像的各个像素点的灰度，调节所述高斯滤波图像的灰度，包括：

当高斯滤波图像的第一像素点的灰度小于第一灰度时，则所述第一像素点组成的区域为阴影区域，应用调节所述第一像素点的灰度；

当高斯滤波图像的第一像素点的灰度等于第一灰度时，不对所述第一像素点的灰度进行调节；

当高斯滤波图像的第一像素点的灰度大于第一灰度时，则所述第一像素点组成的区域为高光区域，应用调节所述第一像素点的灰度，其中，p是高斯滤波图像中的第一像素点的位置坐标，L₂(p)是调节后第一像素点的灰度，L₁(p)是调节前的第一像素点的灰度，s是预设参数，s>0，m是第一灰度，h是预设参数，h>0。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，以对所述待处理图像进行处理，包括：

将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，得到第二灰度；

当任一像素点的第二灰度大于第二预设值时，将所述任一像素点的灰度调节为第二预设值；

将调节后的图像获取为经过处理后的图像。

7.一种图像亮度调节装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取待处理图像，根据所述待处理图像的各个通道的灰度获取单通道亮度图像；

第二获取模块，用于对所述单通道亮度图像进行高斯滤波，获取高斯滤波图像；

调节模块，用于根据所述高斯滤波图像的灰度和预设比例，调节所述高斯滤波图像的灰度；

第三获取模块，用于比较调节后的高斯滤波图像和调节前的高斯滤波图像，获取调节前后每个像素点的灰度变化率；

第四获取模块，用于将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，对所述待处理图像进行处理；

输出模块，用于输出经过处理后的图像。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块用于获取待处理图像，将每个像素点的各个亮度通道的灰度进行比较，获取所述每个像素点灰度的最大值，将所述最大值作为所述每个像素点的灰度，得到单通道亮度图像。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述调节模块包括：

第一灰度获取单元，用于根据所述高斯滤波图像的像素点个数、各个像素点的灰度以及预设比例，获取用于区分图像的阴影区域和高光区域的第一灰度；

第一调节单元，用于根据所述高斯滤波图像的各个像素点的灰度和所述第一灰度，调节所述高斯滤波图像的灰度。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一灰度获取单元用于根据所述高斯滤波图像的各个像素点的灰度，按照灰度从小到大的顺序确定各个灰度所对应的像素点个数；根据所述高斯滤波图像的像素点个数和预设比例，确定第一数值；根据所述第一数值和确定的所述各个灰度所对应的像素点个数，获取第一灰度。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一调节单元用于当高斯滤波图像的第一像素点的灰度小于第一灰度时，则所述第一像素点组成的区域为阴影区域，应用调节所述第一像素点的灰度；当高斯滤波图像的第一像素点的灰度等于第一灰度时，不对所述第一像素点的灰度进行调节；当高斯滤波图像的第一像素点的灰度大于第一灰度时，则所述第一像素点组成的区域为高光区域，应用调节所述第一像素点的灰度，其中，p是高斯滤波图像中的第一像素点的位置坐标，L₂(p)是调节后第一像素点的灰度，L₁(p)是调节前的第一像素点的灰度，s是预设参数，s>0，m是第一灰度，h是预设参数，h>0。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第四获取模块包括：

第二灰度获取单元，用于将所述每个像素点的灰度变化率和所述待处理图像中的对应的像素点的灰度相乘，得到第二灰度；

第二调节单元，用于当任一像素点的第二灰度大于第二预设值时，将所述任一像素点的灰度调节为第二预设值；

经过处理后的图像获取单元，用于将调节后的图像获取为经过处理后的图像。