CN106485687A - 一种直方图的影像对比增强方法及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直方图的影像对比增强方法，包括：获取输入图像；将所述输入图像分割成多个子块，获得每个子块的直方图；对所述输入图像进行特征分析，以获得对应的极端对比值；根据所述极端对比值对每个子块的直方图进行均衡化处理以得到每个子块的新的灰度直方图；将获取的所述新的灰度直方图通过映射表映射回所述输入图像；对所述输入图像的相邻子块进行插值处理，以获得结果图像；输出结果图像。本发明还提供一种显示装置。本发明提供的直方图的影像对比增强方法，通过加入自适应参数调节机制，根据图像特征，动态将图像调节至最佳参数，从而提高图像的显示质量。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置技术领域，特别是涉及一种直方图的影像对比增强方法及显示装置。
背景技术
随着显示器的发展，消费者们愈加注重图像质量，因此各种通过图像算法达到显示效果提升的算法得到广泛的应用，但其中许多算法存在各种参数的调节，对不同图片有不同的最佳参数进行匹配。其中，现有的对比限制局部直方图均衡(CLAHE)算法采用分区处理，可进行局部增强，并采用双线性差值，可使得分区边缘平滑。然而，对于不同特征的图片需要调节参数，无法实现自适应调节，且图片处理效果也不理想。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种直方图的影像对比增强方法及显示装置，能够自适应调节参数，无需人工调节。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种直方图的影像对比增强方法，包括：
获取输入图像；
将所述输入图像分割成多个子块，获得每个子块的直方图；
对所述输入图像进行特征分析，以获得对应的极端对比值；
根据所述极端对比值对每个子块的直方图进行均衡化处理以得到每个子块的新的灰度直方图；
将获取的所述新的灰度直方图通过映射表映射回所述输入图像；
对所述输入图像的相邻子块进行插值处理，以获得结果图像；
输出结果图像。
其中，对所述输入图像进行特征分析以获得对应的极端对比值的步骤包括：
统计所述输入图像中的低灰阶像素的数量百分比；
统计所述输入图像中的高灰阶像素的数量百分比；
根据所述低灰阶像素的数量百分比和所述高灰阶像素的数量百分比，而获得所述极端对比值。
其中，所述低灰阶像素的灰阶值在0～50之间，而所述高灰阶像素的灰阶值在200～255。
其中，根据所述极端对比值对每个子块的直方图进行均衡化处理以得到每个区块的新的灰度直方图的步骤包括：
根据所述极端对比值而获取自适应对比限制参数；
根据所述自适应对比限制参数而设置每个子块的自适应的裁剪幅度范围；
每个子块的直方图根据所述自适应的裁剪幅度范围进行裁剪，以得到每个子块的新的灰度直方图。
其中，所述自适应对比限制参数通过对所述极端对比值建立函数关系式而得到。
其中，所述函数关系式为呈现负相关的一次函数、指数函数或者对数函数。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种显示装置，包括处理器、存储器和显示器，其中，所述存储器内存储有图像处理应用，所述处理器连接所述存储器以调取所述图像处理应用，从而执行以下步骤：
获取输入图像；
将所述输入图像分割成多个子块，获得每个子块的直方图；
对所述输入图像进行特征分析，以获得对应的极端对比值；
根据所述极端对比值对每个子块的直方图进行均衡化处理以得到每个子块的新的灰度直方图；
将获取的所述新的灰度直方图通过映射表映射回所述输入图像；
对所述输入图像的相邻子块进行插值处理，以获得结果图像；
输出结果图像至所述显示器以在所述显示器上显示所述结果图像。
其中，对所述输入图像进行特征分析以获得对应的极端对比值的步骤包括：
统计所述输入图像中的低灰阶像素的数量百分比；
统计所述输入图像中的高灰阶像素的数量百分比；
根据所述低灰阶像素的数量百分比和所述高灰阶像素的数量百分比，而获得所述极端对比值。
其中，根据所述极端对比值对每个子块的直方图进行均衡化处理以得到每个区块的新的灰度直方图的步骤包括：
根据所述极端对比值而获取自适应对比限制参数；
根据所述自适应对比限制参数而设置每个子块的自适应的裁剪幅度范围；
每个子块的直方图根据所述自适应的裁剪幅度范围进行裁剪，以得到每个子块的新的灰度直方图。
其中，所述显示装置为液晶显示装置。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过对输入图像进行分割处理，并进行特征分析，以获得极端对比值，并根据极端对比值对每个子块进行均衡化处理，且无需人工调节，可自动进行参数调节，如此，对于不同的图像，采用不同的增益，使得图像的显示效果达到最佳。
附图说明
图1是本发明一实施方式所示的直方图的影像对比增强方法的步骤流程图；
图2是本发明一实施方式所示的移动终端的结构示意图；
图3是一实施方式用于说明本发明效果的原始图像；
图4是图3所示的原始图像基于现有技术处理后的效果图；
图5是图3所示的原始图像采用本发明基于影像对比增强方法的处理后图像。
图6是另一实施方式用于说明本发明效果的原始图像；
图7是图6所示的原始图像基于现有技术处理后的效果图；
图8是图6所示的原始图像采用本发明基于影像对比增强方法的处理后图像。
具体实施方式
在以下描述中阐述了具体的细节以便充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
针对背景技术中提到的缺陷，本发明提供提供一种直方图的影像对比增强方法。下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步地详细描述。
请参阅图1，本发明提供一种直方图的影像对比增强方法，包括：
步骤S101，获取输入图像。
步骤S102，将输入图像分割成多个子块，获得每个子块的直方图。
步骤S103，对输入图像进行特征分析，以获得对应的极端对比值。
具体的，包括如下步骤：
统计输入图像中的低灰阶像素的数量百分比；
统计输入图像中的高灰阶像素的数量百分比；
根据低灰阶像素的数量百分比和高灰阶像素的数量百分比，而获得极端对比值。
其中，低灰阶像素的灰阶值在0～50之间，而高灰阶像素的灰阶值在200～255。
可以理解，极端对比值为高灰阶像素的数量百分比和低灰阶像素的数量百分比的差值，即极端对比值等于高灰阶像素的数量百分比减去低灰阶像素的数量百分比的差值。
步骤S104，根据极端对比值对每个子块的直方图进行均衡化处理以得到每个子块的新的灰度直方图。
具体的，包括如下步骤：
根据极端对比值而获取自适应对比限制参数；
根据自适应对比限制参数而设置每个子块的自适应的裁剪幅度范围；
每个子块的直方图根据自适应的裁剪幅度范围进行裁剪，以得到每个子块的新的灰度直方图。
其中，自适应对比限制参数通过对极端对比值建立函数关系式而得到，函数关系式为呈现负相关的一次函数、指数函数或者对数函数。
在一具体实施方式中，自适应限制参数与极端对比值之间建立对数函数，可知，在其标准对称函数的基础上进行对称和平移之后，极端对比值越大，自适应对比限制参数值越小。
可以理解，对比限制参数可有效调节图像的对比增益，对于不同图像，采用不同的增益，从而使得图像的视觉效果达到最佳。
可以理解，极端对比值越大，则使得对比限制参数的值越小，对比增益就越小。
步骤S105，将获取的新的灰度直方图通过映射表映射回输入图像。
步骤S106，对输入图像的相邻子块进行插值处理，以获得结果图像。
可以理解，对输入图像的相邻子块的边界像素采取线性插值，对各个子块的中间部分的像素采取双线性插值，可以加快计算速度，从而获取结果图像。
步骤S107，输出结果图像。
区别于现有技术，本发明通过对输入图像进行分割处理，并进行特征分析，以获得极端对比值，并根据极端对比值对每个子块进行均衡化处理，且无需人工调节，可自动进行参数调节，如此，对于不同的图像，采用不同的增益，使得图像的显示效果达到最佳。
请参阅图2，本发明还提供一种显示装置100，包括处理器10、存储器30和显示器50。
存储器30内存储有图像处理应用，处理器10连接存储器30以调取图像处理应用，从而执行以下步骤：
获取输入图像；
将输入图像分割成多个子块，获得每个子块的直方图；
对输入图像进行特征分析，以获得对应的极端对比值；
根据极端对比值对每个子块的直方图进行均衡化处理以得到每个子块的新的灰度直方图；
将获取的新的灰度直方图通过映射表映射回输入图像；
对输入图像的相邻子块进行插值处理，以获得结果图像；
输出结果图像至显示器50以在显示器50上显示结果图像。
进一步的，对输入图像进行特征分析以获得对应的极端对比值的步骤包括：
统计输入图像中的低灰阶像素的数量百分比；
统计输入图像中的高灰阶像素的数量百分比；
根据低灰阶像素的数量百分比和高灰阶像素的数量百分比，而获得极端对比值。
其中，低灰阶像素的灰阶值在0～50之间，而高灰阶像素的灰阶值在200～255。
可以理解，极端对比值为高灰阶像素的数量百分比和低灰阶像素的数量百分比的差值，即极端对比值等于高灰阶像素的数量百分比减去低灰阶像素的数量百分比的差值。
进一步的，根据极端对比值对每个子块的直方图进行均衡化处理以得到每个区块的新的灰度直方图的步骤包括：
根据极端对比值而获取自适应对比限制参数；
根据自适应对比限制参数而设置每个子块的自适应的裁剪幅度范围；
每个子块的直方图根据自适应的裁剪幅度范围进行裁剪，以得到每个子块的新的灰度直方图。
其中，自适应对比限制参数通过对极端对比值建立函数关系式而得到，函数关系式为呈现负相关的一次函数、指数函数或者对数函数。
可以理解，极端对比值越大，则使得对比限制参数的值越小，对比增益就越小。
在一具体实施方式中，显示装置为液晶显示装置。
请结合参阅图3-图5，其中图3为未经过处理的原始图像；图4为现有技术处理后的效果图，其采用现有技术处理后的图像增益不足，由于增益不足而导致各个子块之间的对比度不够均衡，而导致图像失真；图5为采用本发明技术处理后的效果图，由于采用本发明的基于均衡化处理，从而能够很好的处理亮度不同的子块之间的对比度使其达到全局均衡，防止增益不足而导致图像失真。
请结合参阅图6-图8，图6为未经过处理的原始图像；图7为现有技术处理后的效果图，其采用现有技术处理后的图像增益过大，由于增益过大而导致图像的各个子块之间的对比度不均衡，而导致图像失真；图8为采用本发明技术处理后的效果图，由于采用本发明的基于均衡化处理，从而能够很好的处理亮度不同的子块之间的对比度使其达到全局均衡，防止过度放大细节导致图像失真。
区别于现有技术，本发明提供的显示装置通过处理器对输入图像进行分割处理，并进行特征分析，以获得极端对比值，并根据极端对比值对每个子块进行均衡化处理，且无需人工调节，可自动进行参数调节，如此，对于不同的图像，采用不同的增益，使得图像的显示效果达到最佳。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种直方图的影像对比增强方法，其特征在于，包括：
获取输入图像；
将所述输入图像分割成多个子块，获得每个子块的直方图；
对所述输入图像进行特征分析，以获得对应的极端对比值；
根据所述极端对比值对每个子块的直方图进行均衡化处理以得到每个子块的新的灰度直方图；
将获取的所述新的灰度直方图通过映射表映射回所述输入图像；
对所述输入图像的相邻子块进行插值处理，以获得结果图像；
输出结果图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述输入图像进行特征分析以获得对应的极端对比值的步骤包括：
统计所述输入图像中的低灰阶像素的数量百分比；
统计所述输入图像中的高灰阶像素的数量百分比；
根据所述低灰阶像素的数量百分比和所述高灰阶像素的数量百分比，而获得所述极端对比值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述低灰阶像素的灰阶值在0～50之间，而所述高灰阶像素的灰阶值在200～255。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述极端对比值对每个子块的直方图进行均衡化处理以得到每个区块的新的灰度直方图的步骤包括：
根据所述极端对比值而获取自适应对比限制参数；
根据所述自适应对比限制参数而设置每个子块的自适应的裁剪幅度范围；
每个子块的直方图根据所述自适应的裁剪幅度范围进行裁剪，以得到每个子块的新的灰度直方图。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述自适应对比限制参数通过对所述极端对比值建立函数关系式而得到。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述函数关系式为呈现负相关的一次函数、指数函数或者对数函数。
7.一种显示装置，其特征在于，包括处理器、存储器和显示器，其中，所述存储器内存储有图像处理应用，所述处理器连接所述存储器以调取所述图像处理应用，从而执行以下步骤：
获取输入图像；
将所述输入图像分割成多个子块，获得每个子块的直方图；
对所述输入图像进行特征分析，以获得对应的极端对比值；
根据所述极端对比值对每个子块的直方图进行均衡化处理以得到每个子块的新的灰度直方图；
将获取的所述新的灰度直方图通过映射表映射回所述输入图像；
对所述输入图像的相邻子块进行插值处理，以获得结果图像；
输出结果图像至所述显示器以在所述显示器上显示所述结果图像。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，对所述输入图像进行特征分析以获得对应的极端对比值的步骤包括：
统计所述输入图像中的低灰阶像素的数量百分比；
统计所述输入图像中的高灰阶像素的数量百分比；
根据所述低灰阶像素的数量百分比和所述高灰阶像素的数量百分比，而获得所述极端对比值。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，根据所述极端对比值对每个子块的直方图进行均衡化处理以得到每个区块的新的灰度直方图的步骤包括：
根据所述极端对比值而获取自适应对比限制参数；
根据所述自适应对比限制参数而设置每个子块的自适应的裁剪幅度范围；
每个子块的直方图根据所述自适应的裁剪幅度范围进行裁剪，以得到每个子块的新的灰度直方图。
10.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置为液晶显示装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No.9-2 Tangming Avenue, Guangming New District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: TCL Huaxing Photoelectric Technology Co.,Ltd. Address before: No.9-2 Tangming Avenue, Guangming New District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee before: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |