CN107862669A - 一种拼接图像亮度调节的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于图像处理技术领域，公开了一种拼接图像亮度调节的方法，该方法包括：获取校正图像中任一像素点p的亮度和参考图像中与该像素点p对应像素点p’的亮度，确定参数空间中的N个参数值点，该参数空间是亮度调节公式中的参数的取值空间，在以N个该参数值点为起点的N条路径中搜索每一条路径的参数极小值点，获取N个参数极小值点，然后获取参数最小值点，利用参数最小值点中的参数值调节像素点p的亮度，使调节后像素点p的亮度与像素点p’的亮度一致，对多个像素点依次调节，调节了校正图像的整体亮度，且由于校正图像每个像素点的亮度都产生变化，从而使校正图像亮度和动态范围得到变化。

Description

一种拼接图像亮度调节的方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种拼接图像亮度调节的方法及装置。

背景技术

随着医学技术和医疗诊断手段的不断发展，X光医学图像在临床诊断和医学科研等领域得到了广泛的应用，将患者的一系列X光医学图像拼接成一幅完整的图像是十分必要的。其中拼接图像存在亮度差异问题，需要对X光医学图像的全身拼接图像进行均衡亮度调整。

现有调节图像亮度的方法中，第一种方法是使用直方图映射的方法，调整图片间的亮度为一致，此种方法图像灰度级可能被压缩，图像不自然，第二种方法利用图像亮度调节参数gain为未知数，亮度均值作为参数，通过解方程求解gain，调节图像的亮度，此方法只能调节图像的整体亮度，不能调整图像的动态范围，此方法进一步的改进，将图像细化成多块，每个块的gain值未知，通过求解方程gain参数，调整图像的整体亮度，此方法更精细，但仍然无法调节动态范围。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种拼接图像亮度调节的方法及装置，用于解决现有技术中只能调节图像的整体亮度，不能调节动态范围的技术问题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种拼接图像亮度调节的方法，所述方法包括：

获取校正图像中任一像素点p的亮度和参考图像中与所述任一像素点p对应像素点p’的亮度；

确定参数空间中的N个参数值点，所述参数空间为亮度调节公式中参数的取值空间，所述参数值点与亮度差异值有着对应关系，所述亮度差异值为利用所述参数值点中的参数值校正所述校正图像后所述任一像素点p的亮度与所述像素点p’的亮度的差异值；

在以N个所述参数值点为起点的N条路径中搜索每一条路径的参数极小值点，获取N个所述参数极小值点，所述N个参数极小值点的每一个参数极小值点分别对应于N个亮度差异极小值的每一个亮度差异极小值，所述亮度差异极小值为所述亮度差异值的极小值；

比较所述N个亮度差异极小值的大小，得到亮度差异最小值；

利用对应于所述亮度差异最小值的参数最小值点中的参数值调节所述像素点p的亮度，使调节后的所述像素点p的亮度与所述像素点p’的亮度一致。

本发明第二方面提供一种拼接图像亮度调节的装置，所述装置包括：

准备模块，用于获取校正图像中任一像素点p的亮度和参考图像中与所述任一像素点p对应像素点p’的亮度；

确定模块，用于确定参数空间中的N个参数值点，所述参数空间为亮度调节公式中参数的取值空间，所述参数值点与亮度差异值有着对应关系，所述亮度差异值为利用所述参数值点中的参数值校正所述校正图像后所述任一像素点p的亮度与所述像素点p’的亮度的差异值；

提取模块，用于在以N个所述参数值点为起点的N条路径中搜索每一条路径的参数极小值点，获取N个所述参数极小值点，所述N个参数极小值点的每一个参数极小值点分别对应于N个亮度差异极小值的每一个亮度差异极小值，所述亮度差异极小值为所述亮度差异值的极小值；

比较模块，用于比较所述N个亮度差异极小值的大小，得到亮度差异最小值；

调节模块，用于利用对应于所述亮度差异最小值的参数最小值点中的参数值调节所述像素点p的亮度，使调节后的所述像素点p的亮度与所述像素点p’的亮度一致。

从上述本发明提供的技术方案可知，一方面，该方法获取的是校正图像任一像素点的亮度，并对该任一像素点的亮度进行调节，使该像素点的亮度与参考图像的对应像素点的亮度保持一致，对多个像素点依次进行调节，就能调节校正图像与参考图像的整体亮度；另一方面，由于校正图像每个像素点的亮度都产生变化，从而使校正图像亮度的动态范围得到变化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明第一实施例提供的一种拼接图像亮度调节方法的流程示意图；

图2为本发明提供的两张图片重叠的示意图；

图3为本发明第一实施例中步骤103的细化步骤的流程示意图；

图4为第一实施例中步骤201的细化步骤的流程示意图；

图5为本发明提供的参数三维空间搜索极值的示意图；

图6为本发明第一实施例中步骤105的细化步骤的流程示意图；

图7为在步骤101之后到步骤105之前的步骤的流程示意图；

图8为步骤101之后的步骤的流程示意图；

图9为多张图片拼接的拼接图；

图10为本发明第二实施例提供的一种拼接图像亮度调节装置的结构示意图；

图11为提取模块的细化结构的示意图；

图12为获取计算模块的细化结构的示意图；

图13为调节模块的细化结构的示意图；

图14为在准备模块和调节模块之间设置的其他模块的结构示意图；

图15为在准备模块之后设置的其他模块的结构示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明第一实施例提供的一种拼接图像亮度调节方法的流程示意图，该方法主要包括步骤101至步骤105：

步骤101、获取校正图像中任一像素点p的亮度和参考图像中与该任一像素点p对应像素点p’的亮度。

如图2所示，为本发明实施例提供的两张图片重叠的示意图，在有公共重叠区域的拼接图像中，以其中一张为参考图像，另一张则为校正图像。通过计算重叠区域像素点的欧式距离总和，判断图像一致性，欧式距离总和越小表明重叠区一致性越高即两张图像的亮度一致。由于调节校正图像每一个位置上的亮度均是根据参考图像相应位置的亮度作调整，校正图像上调节亮度的位置与参考图像上作为参考亮度的位置有对应关系，校正图像上调节亮度位置上的像素点为p，参考图像上作为参考亮度位置的像素点为p’，因此校正图像上的像素点p在参考图像中的对应像素点为像素点p’。获取校正图像中任一像素点p的亮度，同时获取参考图像中与任一像素点p位置对应的像素点p’的亮度，以便调节校正图像中各个像素点的亮度与参考图像对应像素点的亮度保持一致。

步骤102、确定参数空间中的N个参数值点，该参数空间为亮度调节公式中参数的取值空间，该参数值点与亮度差异值有着对应关系，该亮度差异值为利用该参数值点中的参数值校正该校正图像后任一像素点p的亮度和像素点p’的亮度的差异值。

其中，亮度调节公式为y＝(ax)b+c，a、b和c三个为亮度调节公式中的三个参数，a为亮度调节参数，b为亮度调节幂参数，c为亮度增加参数，x为校正图像中像素点p的亮度，y为校正后校正图像中像素点p的亮度，三个参数的值均有范围，三个参数的取值空间为参数空间，确定参数空间中的N个参数值点，每一个参数值点包含a、b和c三个参数的参数值，可利用参数值点中的参数值校正图像任一像素点p的亮度，校正图像校正后像素点p的亮度与参考图像中像素点p’的亮度存在一个差异值，即为亮度差异值。因此，包含a、b和c三个参数值的参数值点与亮度差异值有着对应关系。

步骤103、在以N个参数值点为起点的N条路径中搜索每一条路径的参数极小值点，获取N个该参数极小值点，该参数极小值点的每一个参数极小值点分别对应于N个亮度差异极小值的每一个亮度差异极小值，该亮度差异极小值为该亮度差异值的极小值。

在本发明实施例中，在确定了N个参数值点的情况下，以这N个参数值点为起点建立N条搜索参数值点的路径(路径的示意图参考图5的从长方体的顶点出发的各个曲线)，从搜索到的参数值点中获取每一条路径的参数极小值点，具体，如图3所示，图3为本发明第一实施例中步骤103的细化步骤的流程示意图，该在以N个参数值点为起点的N条路径中搜索每一条路径的参数极小值点，获取N个该参数极小值点的步骤包括步骤201至步骤202：

步骤201、依次获取N条路径中每一条路径的各个参数值点，利用亮度调节公式计算各个参数值点中的参数值所对应校正后校正图像中像素点p的亮度。

具体的、请参阅图4，图4为第一实施例中步骤201的细化步骤的流程示意图，该依次获取N条路径中每一条路径的各个参数值点的步骤包括步骤301至步骤302：

步骤301、在N条路径中，设置每一条路径中的两个参数值点之间的距离为第一搜索步长。

其中，设置第一搜索步长是为了有序获取参数值点，减少搜索的工作量。

步骤302、在参数空间中，以确定的参数值点为起点，再以该第一搜索步长依次搜索并获取该路径的各个参数值点，该确定的参数值点为N个参数值点中的一个。

其中，在参数空间中，以确定的N个参数值点中的一个为一条路径中的第一个参数值点，再获取距第一个参数值点的距离为第一搜索步长的第二个参数值点，然后获取距第二个参数值点的距离为第一搜索步长的第三个参数值点，再依次获取第四个参数值点，第m个参数值点。重复此步骤，获取N条路径中每一条路径的各个参数值点。

请参阅图5，图5为本发明提供的参数三维空间搜索极值的示意图，其中，N的值取6，确定的6个参数值点作为顶点，每一个顶点作为搜索路径的起点，搜索6条路径中的参数极小值点，再从6个参数极小值点中，获取参数最小值点。

需要说明一下，其中，每一条路径中获取的参数值点m的具体数量是不作限制，每一条路径中参数值点数量m也不同，每一条路径中的两个参数值点之间的距离大小为第一搜索步长的大小。

步骤202、获取各个参数值点中的参数值所对应校正后校正图像中像素点p的亮度，计算并获取各个该参数值点所对应校正后校正图像中像素点p与参考图像中像素点p’的亮度差异值。

步骤203、比较每一条路径中获取到的各个亮度差异值的大小，获取每一条路径中的亮度差异极小值，该亮度差异极小值所对应的参数值点为参数极小值点。

其中，每一路径中各个参数值点都有对应亮度差异值，一条路径有m个参数值点，对应有m个亮度差异值，比较每一条路径中的m个亮度差异值的大小，得到每一条路径的亮度差异值最小的值，每一条路径中的亮度差异值最小的值为亮度差异极小值，该亮度差异极小值有的数量为N个，该亮度差异极小值所对应的参数值点为参数极小值点，因此该参数极小值点的数量为N个。

步骤104、比较N个亮度差异极小值的大小，得到亮度差异最小值。

在本发明实施例中，通过比较N个亮度差异极小值的大小，获取亮度差异极小值中的最小值，该亮度差异极小值中的最小值为亮度差异最小值，对应于亮度差异最小值的参数值点为参数最小值点。

步骤105、利用对应于亮度差异最小值的参数最小值点中的参数值调节像素点p的亮度，使调节后的像素点p的亮度与像素点p’的亮度一致。

在本发明实施例中，利用参数最小值点的参数值调节像素点p的亮度，可使调节后像素点p的亮度与像素点p’的亮度一致，具体的，请参阅图6，图6为本发明第一实施例中步骤105的细化步骤的流程示意图，该利用对应于亮度差异最小值的参数最小值点中的参数值调节像素点p的亮度，使调节后的像素点p的亮度与像素点p’的亮度一致的步骤包括步骤401至步骤402：

步骤401、获取亮度差异最小值所对应的参数最小值点中的参数值和像素点p的亮度；

步骤402、利用参数最小值点中的参数值和像素点p的亮度并根据亮度调节公式获取校正后校正图像中像素点p的亮度，该校正后校正图像中像素点p的亮度为校正亮度，调节校正图像中像素点p的亮度为校正亮度。

在本发明实施例中，在已获取了亮度差异最小值的情况下，获取亮度差异最小值所对应的参数值最小值点中的参数值和像素点p的亮度，将参数最小值点中的参数值与像素点p的亮度带入到亮度调节公式中，计算得到校正后校正图像中像素点p的亮度，调节校正图像中像素点p的亮度为校正亮度，亮度调节公式如下：

y＝(ax)b+c

其中，x为校正图像中所述像素点p的亮度，y为校正后校正图像中所述像素点p的亮度，a为亮度调节参数，b为亮度调节幂参数，c为亮度增加参数，利用参数最小值点中a、b和c的值计算获得的y即为校正亮度。

为了减少本发明中的计算量，在步骤101之前的步骤还包括：获取校正图像和参考图像的下采样图，采用下采样图缩小了图片的尺寸，减少了校正图像和参考图像采集的像素点的数量，减少计算量，提高了效率。

在本发明实施例中，请参阅图7，图7为在步骤101之后到步骤105之前的步骤的流程示意图，在步骤101之后到步骤105之前的步骤主要是获取参数最小值点和对应的亮度差异最小值，获取参数最小值点和对应的亮度差异最小值的方法还包括步骤501至步骤504：

步骤501、取N的值为1，确定参数空间里的一个参数值点，设置参数空间中第一次搜索的两个相邻参数值点之间的距离为第二搜索步长。

步骤502、以该参数值点为起点，再以第二搜索步长依次搜索并获取各个参数值点组成第一组参数值点，从第一组参数值点中获取第一参数极小值点，该第一参数极小值点为第一组参数值点的最小值。

步骤503、设置参数空间中第三搜索步长的距离，该第三搜索步长的距离小于第二搜索步长的距离。第二搜索步长是粗略的搜索参数极小值点，而设置第三搜索步长的距离小于第二搜索步长的距离是为了在粗略搜索到参数极小值点的情况下，精细搜索到参数最小值点。

步骤504、再以第一参数极小值点为中心，以第三搜索步长为半径的范围内依次搜索并获取各个参数值点组成第二组参数值点，从第二组参数值点中获取第二参数极小值点，该第二参数极小值点为参数空间中参数最小值点。

在本发明实施例，该方法取N的值为1，只确定参数空间中的一个参数值点，以该参数值点为起点，再以第二搜索步长依次搜索并获取各个参数值点组成第一组参数值点，从该第一组参数值点中获取该第一参数极小值点，此步骤是对参数最小值点粗定位的一个过程，在找到第一参数极小值点后，以该第一参数极小值点为中心，以半径为第二搜索步长的范围内搜索参数最小值点，精细定位到参数最小值的位置上。

其中，本发明实施例中，取第二搜索步长的大小为0.1，第三搜索步长的大小为0.01，以一个确定的参数值点为中心，在半径为0.1的参数空间搜索获取下一个参数值点，然后依次获取各个参数值点组成第一组参数值点，从第一组参数值点中获取第一参数极小值点，再以该第一参数极小值点为中心，以半径为0.01的范围内搜索参数最小值点。

需要说明的是，在搜索的过程中，采用梯度下降法进行预测每一个参数值点的搜索方向，第一搜索步长和第三搜索步长的距离均小于第二搜索步长的距离，利用第一搜索步长和利用第三搜索步长搜索各个参数值点的过程均是精细定位。

在本发明实施例中，请参阅图8，图8为步骤101之后的步骤的流程示意图，在步骤101之后的拼接图像亮度调节的方法还包括步骤601至步骤602：

步骤601、获取参数空间的各个参数值点，从获取到的各个参数值点中搜索参数最小值点；

步骤602、利用该参数最小值点中的参数值调节像素点p的亮度，使调节后的像素点p的亮度与像素点p’的亮度一致。

其中，获取参数空间的各个参数值点，是以参数空间边界的参数值点为起点，在整个参数空间依次搜索所有参数值点，从搜索到的参数值点中获取参数最小值点，然后利用参数最小值点中的参数值调节像素点p的亮度。

需要说明的是，本发明实施例中，是采用一张图片作为参考图像，从需要调节亮度的图片中采用一张作为校正图像，调节该校正图像，使校正图像的亮度与参考图像的亮度保持一致。如图9所示，图9为多张图片拼接的拼接图，若要调节N张图片，N大于等于3，N张图片依次排列，选定其中的一张图片作为参考图像，依次对该参考图像的前后两张图片进行调节亮度，然后再依次以前后已经调节好亮度的两张图片作为参考图片，分别调节前一张图片和后一张图片，依次操作，完成N张图片亮度的调节。使N张图片亮度保持一致。

由图1本发明第一实施例提供的一种拼接图像亮度调节方法的流程示意图可知，一方面，该方法获取的是校正图像任一像素点的亮度，并对该任一像素点进行调节，使该像素点的亮度与参考图像的对应像素点的亮度保持一致，对多个像素点依次进行调节，就能调节校正图像与参考图像的整体亮度；另一方面，由于校正图像每个像素点的亮度均产生变化，从而使校正图像亮度的动态范围得到变化。

请参阅图10，图10为本发明第二实施例提供的一种拼接图像亮度调节装置的结构示意图，该装置包括：

准备模块701，用于获取校正图像中任一像素点p的亮度和参考图像中与该任一像素点p对应像素点p’的亮度。

如图2所示，为本发明实施例提供的两张图片重叠的示意图，在有公共重叠区域拼接图像中，以其中一张为参考图像，另一张则为校正图像，通过计算重叠区域像素点的欧式距离总和，判断图像一致性，欧式距离总和越小表明重叠区一致性越高即就两张图像的亮度一致。由于调节校正图像每一个位置上的亮度均是根据参考图像相应位置的亮度作调整，校正图像上调节亮度的位置与参考图像上作为参考亮度的位置有对应关系，校正图像上调节亮度位置上的像素点为p，参考图像上作为参考亮度位置的像素点为p’，因此校正图像上的像素点p在参考图像中的对应像素点为像素点p’。获取校正图像中任一像素点p的亮度，同时获取参考图像中与任一像素点p位置对应的像素点p’的亮度，以便调节校正图像中各个像素点的亮度与参考图像对应像素点的亮度保持一致。

确定模块702、用于确定参数空间中的N个参数值点，该参数空间为亮度调节公式中参数的取值空间，该参数值点与亮度差异值有着对应关系，该亮度差异值为利用该参数值点中的参数值校正该校正图像后任一像素点p的亮度和像素点p’的亮度的差异值。

其中，亮度调节公式为y＝(ax)b+c，a、b和c三个为亮度调节公式中的三个参数，a为亮度调节参数，b为亮度调节幂参数，c为亮度增加参数，x为校正图像中像素点p的亮度，y为校正后校正图像中像素点p的亮度，三个参数的值均有范围，三个参数的取值空间为参数空间，确定参数空间中的N个参数值点，每一个参数值点包含a、b和c三个参数的参数值，可利用参数值点中的参数值校正图像任一像素点p的亮度，校正图像校正后像素点p的亮度与参考图像中像素点p’的亮度存在一个差异值，即为亮度差异值。因此，包含a、b和c三个参数值的参数值点与亮度差异值有着对应关系。

提取模块703，用于在以N个参数值点为起点的N条路径中搜索每一条路径的参数极小值点，获取N个该参数极小值点，该参数极小值点的每一个参数极小值点分别对应于N个亮度差异极小值的每一个亮度差异极小值，该亮度差异极小值为该亮度差异值的极小值。

在本发明实施例中，在提取模块703确定了N个参数值点的情况下，以这N个参数值点为起点建立N条搜索参数值点的路径(路径的示意图参考图5的从长方体的顶点出发的各个曲线)，从搜索到的参数值点中获取每一条路径的参数极小值点，具体的，如图11所示，图11为提取模块的细化结构的示意图，该提取模块703还包括获取计算模块801和处理模块802：

获取计算模块801，用于依次获取N条路径中每一条路径的各个参数值点，利用亮度调节公式计算各个参数值点中的参数值所对应校正后校正图像中像素点p的亮度。

其中，获取计算模块801还包括其他的模块，具体的，请参阅图12、图12为获取计算模块的细化结构的示意图，该获取计算模块801具体包括查找模块901和计算模块902：

查找模块901、用于在N条路径中，设置每一条路径中的两个参数值点之间的距离为第一搜索步长，在参数空间中，以确定的参数值点为起点，再以该第一搜索步长依次搜索并获取该路径的各个参数值点，该确定的参数值点为N个参数值点中的一个。

其中，设置第一搜索步长是为了有序获取参数值点，减少搜索的工作量。在参数空间中，查找模块901以确定的N个参数值点中的一个为一条路径中的第一个参数值点，再获取距第一个参数值点的距离为第一搜索步长的第二个参数值点，然后获取距第二个参数值点的距离为第一搜索步长的第三个参数值点，再依次获取第四个参数值点，第m个参数值点。重复此步骤，获取N条路径中每一条路径的各个参数值点。

请参阅图5，图5为本发明提供的参数三维空间搜索极值的示意图，其中，N的值取6，确定的6个参数值点作为顶点，每一个顶点作为搜索路径的起点，搜索6条路径中的参数极小值点，再从6个参数极小值点中，获取参数最小值点。

需要说明一下，其中，每一条路径中获取的参数值点m的具体数量是不作限制，每一条路径中参数值点数量m也不同，每一条路径中的两个参数值点之间的距离大小为第一搜索步长的大小。

计算模块902，用于利用亮度调节公式计算各个参数点中的参数值所对应校正后校正图像中像素点p的亮度，该亮度调节公式如下：

y＝(ax)b+c

其中，x为校正图像中所述像素点p的亮度，y为校正后校正图像中所述像素点p的亮度，a为亮度调节参数，b为亮度调节幂参数，c为亮度增加参数。

处理模块802，用于获取各个参数值点中的参数值所对应校正后校正图像中像素点p的亮度，计算并获取各个该参数值点所对应校正后校正图像中像素点p与参考图像中像素点p’的亮度差异值，比较每一条路径中获取到的各个亮度差异值的大小，获取每一条路径中的亮度差异极小值，该亮度差异极小值所对应的参数值点为参数极小值点。

其中，每一路径中各个参数值点都有对应亮度差异值，一条路径有m个参数值点，对应有m个亮度差异值，处理模块802比较每一条路径中的m个亮度差异值的大小，得到每一条路径的亮度差异值最小的值，每一条路径中的亮度差异值最小的值为亮度差异极小值，该亮度差异极小值有的数量为N个，该亮度差异极小值所对应的参数值点为参数极小值点，因此该参数极小值点的数量为N个。

比较模块704、用于比较N个亮度差异极小值的大小，得到亮度差异最小值。

在本发明实施例中，比较模块704通过比较N个亮度差异极小值的大小，获取亮度差异极小值中的最小值，该亮度差异极小值中的最小值为亮度差异最小值，对应于亮度差异最小值的参数值点为参数最小值点。

调节模块705，用于利用对应于亮度差异最小值的参数最小值点中的参数值调节像素点p的亮度，使调节后的像素点p的亮度与像素点p’的亮度一致。

在本发明实施例中，调节模块705利用参数最小值点的参数值调节像素点p的亮度，可使调节后像素点p的亮度与像素点p’的亮度一致，其中调节模块705具体操作过程中还包括其他模块，具体的，请参阅图13，图13为调节模块的细化结构的示意图，该调节模块705具体包括获取模块1001和第一校正模块1002：

获取模块1001，用于获取亮度差异最小值所对应的参数最小值点中的参数值和像素点p的亮度。

第一校正模块1002，用于利用参数最小值点中的参数值和像素点p的亮度并根据亮度调节公式获取校正后校正图像中像素点p的亮度，该校正后校正图像中像素点p的亮度为校正亮度，调节校正图像中像素点p的亮度为校正亮度。

在本发明实施例中，在准备模块701、确定模块702、提取模块703和比较模块704的作用下，已获取了亮度差异最小值，调节模块705获取亮度差异最小值所对应的参数值最小值点中的参数值和像素点p的亮度，将参数最小值点中的参数值与像素点p的亮度带入到亮度调节公式中，计算得到校正后校正图像中像素点p的亮度，调节校正图像中像素点p的亮度为校正亮度。

为了减少本发明中的计算量，该装置还增加预处理模块，该预处理模块用于获取校正图像和参考图像的下采样图。该装置采用下采样图缩小了图片的尺寸，减少了校正图像和参考图像采集的像素点的数量，减少计算量，提高了效率。

在本发明实施例中，请参阅图14，图14为在准备模块和调节模块之间设置的其他模块的结构示意图，在准备模块701和调节模块705之间还可设置其他模块，具体包括第一预置模块1101、第一搜索模块1102、第二预置模块1103和第二搜索模块1104：

第一预置模块1101，用于在取N的值为1时，确定参数空间里的一个参数值点，设置参数空间中第一次搜索的两个相邻参数值点之间的距离为第二搜索步长。

第一搜索模块1102，用于以该参数值点为起点，再以第二搜索步长依次搜索并获取各个参数值点组成第一组参数值点，从第一组参数值点中获取第一参数极小值点，该第一参数极小值点为第一组参数值点的最小值。

第二预置模块1103，用于设置参数空间中第三搜索步长的距离，该第三搜索步长的距离小于第二搜索步长的距离。

其中，第二搜索步长是粗略的搜索参数极小值点，而设置第三搜索步长的距离小于第二搜索步长的距离是为了在粗略搜索到参数极小值点的情况下，精细搜索到参数最小值点。

第二搜索模块1104，用于在以第一参数极小值点为中心，再以第三搜索步长为半径的范围内依次搜索并获取各个参数值点组成第二组参数值点，从第二组参数值点中获取第二参数极小值点，该第二参数极小值点为参数空间中参数最小值点。

在本发明实施例，第一预置模块1101取N的值为1，只确定参数空间中的一个参数值点，第一搜索模块1102以该参数值点为起点，再以第二搜索步长依次搜索并获取各个参数值点组成第一组参数值点，从该第一组参数值点中获取该第一参数极小值点，第一搜索模块1102用于对参数最小值点进行粗定位。第二搜索模块1104再以该第一参数极小值点为中心，以半径为第二搜索步长的范围内搜索参数最小值点，第二搜索模块1104对参数最小值点进行精细定位。

其中，本发明实施例中，取第二搜索步长的大小为0.1，第三搜索步长的大小为0.01，以一个确定的参数值点为中心，在半径为0.1的参数空间搜索获取下一个参数值点，然后依次获取各个参数值点组成第一组参数值点，从第一组参数值点中获取第一参数极小值点，再以该第一参数极小值点为中心，以半径为0.01的范围内搜索参数最小值点。

需要说明的是，在搜索的过程中，采用梯度下降法进行预测每一个参数值点的搜索方向，第一搜索步长和第三搜索步长的距离均小于第二搜索步长的距离，利用第一搜索步长和利用第三搜索步长搜索各个参数值点的过程均是精细定位。

在本发明实施例中，在准备模块701之后还可以设置其他模块，具体的，请参阅图15，图15为在准备模块之后设置的其他模块的结构示意图，该装置还包括获取搜索模块1201和第二校正模块1202：

获取搜索模块1201，用于获取参数空间的各个参数值点，从获取到的各个参数值点中搜索参数最小值点。

第二校正模块1202，用于利用该参数最小值点中的参数值调节像素点p的亮度，使调节后的像素点p的亮度与像素点p’的亮度一致。

其中，获取搜索模块1201获取参数空间的各个参数值点，是以参数空间边界的参数值点为起点，在整个参数空间依次搜索所有参数值点，从搜索到的参数值点中获取参数最小值点，然后利用参数最小值点中的参数值调节像素点p的亮度。

需要说明的是，本发明实施例中，是采用一张图片作为参考图像，从需要调节亮度的图片中采用一张作为校正图像，调节该校正图像，使校正图像的亮度与参考图像的亮度保持一致。如图9所示，图9为多张图片拼接的拼接图，若要调节N张图片，N大于等于3，N张图片依次排列，选定其中的一张图片作为参考图像，依次对该参考图像的前后两张图片进行调节亮度，然后再依次以前后已经调节好亮度的两张图片作为参考图片，分别调节前一张图片和后一张图片，依次操作，完成N张图片亮度的调节。使N张图片亮度保持一致。

由图10本发明第二实施例提供的一种拼接图像亮度调节装置的结构示意图可知，一方面，该装置获取的是校正图像任一像素点的亮度，并对该任一像素点进行调节，使该像素点的亮度与参考图像的对应像素点的亮度保持一致，对多个像素点依次进行调节，就能调节校正图像与参考图像的整体亮度；另一方面，由于校正图像每个像素点的亮度均产生变化，从而使校正图像亮度的动态范围得到变化。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的一种拼接图像亮度调节的方法及装置的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种拼接图像亮度调节的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取校正图像中任一像素点p的亮度和参考图像中与所述任一像素点p对应像素点p’的亮度；

确定参数空间中的N个参数值点，所述参数空间为亮度调节公式中参数的取值空间，所述参数值点与亮度差异值有着对应关系，所述亮度差异值为利用所述参数值点中的参数值校正所述校正图像后所述任一像素点p的亮度与所述像素点p’的亮度的差异值；

在以N个所述参数值点为起点的N条路径中搜索每一条路径的参数极小值点，获取N个所述参数极小值点，所述N个参数极小值点的每一个参数极小值点分别对应于N个亮度差异极小值的每一个亮度差异极小值，所述亮度差异极小值为所述亮度差异值的极小值；

比较所述N个亮度差异极小值的大小，得到亮度差异最小值；

利用对应于所述亮度差异最小值的参数最小值点中的参数值调节所述像素点p的亮度，使调节后的所述像素点p的亮度与所述像素点p’的亮度一致。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在以N个所述参数值点为起点的N条路径中搜索每一条路径的参数极小值点，获取N个所述参数极小值点的步骤包括：

依次获取所述N条路径中每一条路径的各个参数值点，利用所述亮度调节公式计算各个所述参数点中的参数值所对应校正后校正图像中所述像素点p的亮度，所述亮度调节公式如下：

y＝(ax)^b+c

其中，x为校正图像中所述像素点p的亮度，y为校正后校正图像中所述像素点p的亮度，a为亮度调节参数，b为亮度调节幂参数，c为亮度增加参数；

获取各个所述参数值点中的参数值所对应校正后校正图像中所述像素点p的亮度，计算并获取各个所述参数值点所对应校正后校正图像中所述像素点p与所述参考图像中所述像素点p’的所述亮度差异值，比较所述每一条路径中获取到的各个所述亮度差异值的大小，获取每一条路径中亮度差异极小值，所述亮度差异极小值所对应的参数值点为所述参数极小值点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依次获取所述N条路径中每一条路径的各个参数值点的步骤包括：

所述N条路径中，设置所述每一条路径中的两个参数值点之间的距离为第一搜索步长；

在所述参数空间中，以确定的所述参数值点为起点，再以所述第一搜索步长依次搜索并获取所述路径的各个参数值点，所述确定的所述参数值点为N个所述参数值点中的一个。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用对应于所述亮度差异最小值的参数最小值点中的参数值调节所述像素点p的亮度，使调节后的所述像素点p的亮度与所述像素点p’的亮度一致的步骤包括：

获取所述亮度差异最小值所对应的所述参数最小值点中的参数值和所述像素点p的亮度；

利用所述参数最小值点中的参数值和所述像素点p的亮度并根据所述亮度调节公式获取校正后校正图像中所述像素点p的亮度，所述校正后校正图像中所述像素点p的亮度为校正亮度，调节所述校正图像中所述像素点p的亮度为校正亮度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取校正图像中任一像素点p的亮度和参考图像中与所述任一像素点p对应像素点p’的亮度的步骤之前还包括：获取校正图像和参考图像的下采样图。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取校正图像中任一像素点p的亮度和参考图像中与所述任一像素点p对应像素点p’的亮度的步骤之后到利用对应于所述亮度差异最小值的参数最小值点中的参数值调节所述像素点p的亮度，使调节后的所述像素点p的亮度与所述像素点p’的亮度一致的步骤之前还包括：

取N的值为1，确定参数空间里的一个参数值点，设置参数空间中第一次搜索的两个相邻参数值点之间的距离为第二搜索步长；

以所述参数值点为起点，再以所述第二搜索步长依次搜索并获取各个参数值点组成第一组参数值点，从所述第一组参数值点中获取第一参数极小值点，所述第一参数极小值点为所述第一组参数值点的最小值；

设置参数空间中第三搜索步长的距离，所述第三搜索步长的距离小于所述第二搜索步长的距离；

再以所述第一参数极小值点为中心，在以所述第三搜索步长为半径的范围内依次搜索并获取各个参数值点组成第二组参数值点，从所述第二组参数值点中获取第二参数极小值点，所述第二参数极小值点为所述参数空间中的参数最小值点。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取校正图像中任一像素点p的亮度和参考图像中与所述任一像素点p对应像素点p’的亮度之后的步骤还包括：

获取参数空间的各个参数值点，从所述获取到的各个参数值点中搜索参数最小值点；

利用所述参数最小值点中的参数值调节所述像素点p的亮度，使调节后的所述像素点p的亮度与所述像素点p’的亮度一致。

8.一种拼接图像亮度调节的装置，其特征在于，所述装置包括：

准备模块，用于获取校正图像中任一像素点p的亮度和参考图像中与所述任一像素点p对应像素点p’的亮度；

确定模块，用于确定参数空间中的N个参数值点，所述参数空间为亮度调节公式中参数的取值空间，所述参数值点与亮度差异值有着对应关系，所述亮度差异值为利用所述参数值点中的参数值校正所述校正图像后所述任一像素点p的亮度与所述像素点p’的亮度的差异值；

提取模块，用于在以N个所述参数值点为起点的N条路径中搜索每一条路径的参数极小值点，获取N个所述参数极小值点，所述N个参数极小值点的每一个参数极小值点分别对应于N个亮度差异极小值的每一个亮度差异极小值，所述亮度差异极小值为所述亮度差异值的极小值；

比较模块，用于比较所述N个亮度差异极小值的大小，得到亮度差异最小值；

调节模块，用于利用对应于所述亮度差异最小值的参数最小值点中的参数值调节所述像素点p的亮度，使调节后的所述像素点p的亮度与所述像素点p’的亮度一致。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述提取模块还包括：

获取计算模块，用于依次获取所述N条路径中每一条路径的各个参数值点，利用所述亮度调节公式计算各个所述参数点中的参数值所对应校正后校正图像中所述像素点p的亮度，所述亮度调节公式如下：

y＝(ax)^b+c

其中，x为校正图像中所述像素点p的亮度，y为校正后校正图像中所述像素点p的亮度，a为亮度调节参数，b为亮度调节幂参数，c为亮度增加参数；

处理模块，用于获取各个所述参数值点中的参数值所对应校正后校正图像中所述像素点p的亮度，计算并获取各个所述参数值点所对应校正后校正图像中所述像素点p与所述参考图像中所述像素点p’的所述亮度差异值，比较所述每一条路径中获取到的各个所述亮度差异值的大小，获取每一条路径中亮度差异极小值，所述亮度差异极小值所对应的参数值点为所述参数极小值点。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述获取计算模块包括：

查找模块，用于在所述N条路径中，设置所述每一条路径中的两个参数值点之间的距离为第一搜索步长，在所述参数空间中，以确定的所述参数值点为起点，再以所述第一搜索步长依次搜索并获取所述路径的各个参数值点，所述确定的所述参数值点为N个所述参数值点中的一个；

计算模块，用于利用所述亮度调节公式计算各个所述参数点中的参数值所对应校正后校正图像中所述像素点p的亮度，所述亮度调节公式如下：

y＝(ax)^b+c

其中，x为校正图像中所述像素点p的亮度，y为校正后校正图像中所述像素点p的亮度，a为亮度调节参数，b为亮度调节幂参数，c为亮度增加参数。