CN108924525B - 图像亮度调整方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图像亮度调整方法、装置、计算机设备及存储介质,该方法包括:基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取所述待处理图像的原始亮度直方图;基于所述原始亮度直方图,获取所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值;基于所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,对所述原始亮度直方图进行亮度调整,获取目标亮度直方图;对所述目标亮度直方图进行拟合处理,获取平滑曲线;基于所述平滑曲线调整所述待处理图像中每一像素点的亮度值,获取均衡图像,实现快速调整待处理图像的亮度。

Description

图像亮度调整方法、装置、计算机设备及存储介质
技术领域
本发明涉及图像处理领域,尤其涉及一种图像亮度调整方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
在传统图像处理过程中,通常需要预先对图像数据的亮度进行判断和调整,其原因在于,图像亮度过高或过低都不利于后续图像处理。而现有图像亮度调整一般线性调整,即基于某一系数,将原亮度值乘以该系数来调整图像的亮度,这种调整方式在原亮度值较大时,乘以一系数后可能超过亮度值255,则需将超过亮度值255的像素点的亮度值进行截断处理,使其全部设置为255,造成亮度细节丢失,造成图像失真。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种实现图像亮度快速调整的图像亮度调整方法、装置、计算机设备及存储介质。
一种图像亮度调整方法,包括:
基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取所述待处理图像的原始亮度直方图;
基于所述原始亮度直方图,获取所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值;所述基于所述原始亮度直方图,获取所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,包括:获取所述原始亮度直方图中所有像素点数量总数;
基于所述所有像素点数量总数与预设的暗部比例阈值,获取所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值;其中,通过暗部像素点数量为暗部比例阈值与数量总数的乘积,在所述原始亮度直方图中,从横坐标亮度值为0开始,根据每一亮度值对应的像素点数量,获取第一累计像素点数量,在所述第一累计像素点数量达到暗部像素点数量时,将其对应的亮度区间的最大亮度值设定为暗部边界亮度值,或者在第一亮度区间累计的第一累计像素点数量大于该暗部像素点数量,且第二亮度区间累计的第一累计像素点数量小于该暗部像素点数量时,将第一亮度区间的最大亮度值作为暗部边界亮度值;
基于所述所有像素点数量总数与预设的亮部比例阈值,获取所述原始亮度直方图的亮部边界亮度值;其中,通过亮部像素点数量为亮部比例阈值与数量总数的乘积,在所述原始亮度直方图中,从横坐标亮度值为255开始,根据每一亮度值对应的像素点数量,获取第二累计像素点数量,在所述第二累计像素点数量达到亮部像素点数量时,将其对应的亮度区间的最小亮度值设定为亮部边界亮度值,或者在第三亮度区间累计的第二累计像素点数量大于该亮部像素点数量,且第四亮度区间累计的第二累计像素点数量小于该亮部像素点数量时,将第三亮度区间的最小亮度值作为亮部边界亮度值;
基于所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,对所述原始亮度直方图进行亮度调整,获取目标亮度直方图;
对所述目标亮度直方图进行拟合处理,获取平滑曲线;
基于所述平滑曲线调整所述待处理图像中每一像素点的亮度值,获取均衡图像;
所述对所述目标亮度直方图进行拟合处理,获取平滑曲线,包括:
根据所述目标亮度直方图中的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值获取亮度调整系数x,所述亮度调整系数x的计算公式为
Figure GDA0003077474890000021
其中,a为所述亮部边界亮度值,b为所述暗部边界亮度值;
在平面坐标系中,将横坐标和纵坐标中的0-255划分为51个亮度区间,将横坐标作为调整前待处理图像中每一像素点的亮度值,纵坐标作为调整后待处理图像中相应像素点的亮度值,以对所述目标亮度直方图进行拟合处理;
采用非均匀B样条曲线,对(0,0)、(127,127*x)和(255,255)三个坐标点进行曲线拟合,获取所述平滑曲线。
一种图像亮度调整装置,包括:
原始亮度直方图获取模块,用于基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取所述待处理图像的原始亮度直方图;
边界亮度值获取模块,用于基于所述原始亮度直方图,获取所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值;
像素点数量总数获取单元,用于获取所述原始亮度直方图中所有像素点数量总数;
暗部边界亮度值获取单元,用于基于所述所有像素点数量总数与预设的暗部比例阈值,获取所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值;其中,通过暗部像素点数量为暗部比例阈值与数量总数的乘积,在所述原始亮度直方图中,从横坐标亮度值为0开始,根据每一亮度值对应的像素点数量,获取第一累计像素点数量,在所述第一累计像素点数量达到暗部像素点数量时,将其对应的亮度区间的最大亮度值设定为暗部边界亮度值,或者在第一亮度区间累计的第一累计像素点数量大于该暗部像素点数量,且第二亮度区间累计的第一累计像素点数量小于该暗部像素点数量时,将第一亮度区间的最大亮度值作为暗部边界亮度值;
亮部边界亮度值获取单元,用于基于所述所有像素点数量总数与预设的亮部比例阈值,获取所述原始亮度直方图的亮部边界亮度值;其中,通过亮部像素点数量为亮部比例阈值与数量总数的乘积,在所述原始亮度直方图中,从横坐标亮度值为255开始,根据每一亮度值对应的像素点数量,获取第二累计像素点数量,在所述第二累计像素点数量达到亮部像素点数量时,将其对应的亮度区间的最小亮度值设定为亮部边界亮度值,或者在第三亮度区间累计的第二累计像素点数量大于该亮部像素点数量,且第四亮度区间累计的第二累计像素点数量小于该亮部像素点数量时,将第三亮度区间的最小亮度值作为亮部边界亮度值;
亮度调整模块,用于基于所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,对所述原始亮度直方图进行亮度调整,获取目标亮度直方图;
拟合处理模块,用于对所述目标亮度直方图进行拟合处理,获取平滑曲线;
均衡图像获取模块,用于基于所述平滑曲线调整所述待处理图像中每一像素点的亮度值,获取均衡图像;
所述拟合处理模块还用于根据所述目标亮度直方图中的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值获取亮度调整系数x,所述亮度调整系数x的计算公式为
Figure GDA0003077474890000031
其中,a为所述亮部边界亮度值,b为所述暗部边界亮度值;
在平面坐标系中,将横坐标和纵坐标中的0-255划分为51个亮度区间,将横坐标作为调整前待处理图像中每一像素点的亮度值,纵坐标作为调整后待处理图像中相应像素点的亮度值,以对所述目标亮度直方图进行拟合处理;
采用非均匀B样条曲线,对(0,0)、(127,127*x)和(255,255)三个坐标点进行曲线拟合,获取所述平滑曲线。
一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述图像亮度调整方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述图像亮度调整方法的步骤。
上述提供的一种图像亮度调整方法、装置、计算机设备及存储介质,通过获取待处理图像中每一像素点的亮度值,获取原始亮度直方图,该原始亮度直方图可以清楚显示待处理图像的明暗程度;基于原始亮度直方图,获取原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,能确定出原始亮度直方图中的极暗像素点和极亮像素点;对原始亮度直方图进行亮度调整,获取目标亮度直方图,在不减少像素点数量的前提下,可实现对极暗像素点和极亮像素点进行亮度调整,使整个调整过程简单便捷;对目标亮度直方图进行拟合处理,获取平滑曲线,并基于所述平滑曲线调整所述待处理图像中像素点的亮度值,获取均衡图像,将待处理图像的每一像素点根据平滑曲线进行亮度调整,整个实现过程简单快速,能够快速获取亮度调整后的图像。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中图像亮度调整方法的一应用环境示意图;
图2是本发明一实施例中图像亮度调整方法的一流程图;
图3是本发明一实施例中图像亮度调整方法的一具体流程图;
图4是本发明一实施例中图像亮度调整方法的一具体流程图;
图5是本发明一实施例中图像亮度调整方法的一具体流程图;
图6是本发明一实施例中图像亮度调整方法的一具体流程图;
图7是本发明一实施例中图像亮度调整装置的一示意图;
图8是本发明一实施例中计算机设备的一示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
本发明实施例提供的图像亮度调整方法,可应用在如图1的应用环境中,其中,客户端通过网络与服务器进行通信。服务器接收客户端发送图像,服务器对接收的图像亮度快速调整,无需检测图像中内容。其中,客户端可以但不限于各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一实施例中,如图2所示,提供一种图像亮度调整方法,以该图像亮度调整方法应用在服务器为例进行说明,包括如下步骤:
S10:基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取待处理图像的原始亮度直方图。
其中,待处理图像是指当前需进行处理的图像。该图像是由排列的像素点组成。图像的亮度也称明度,表示色彩的明暗程度,图像的亮度可通过组成该图像的所有像素值的亮度值表示。每一像素点的亮度值位于0-255之间,0代表全黑,255代表全白,在0-255之间插入255个等级。原始亮度直方图是指由待处理图像中像素点的亮度值构成的原始直方图。
本实施例中,服务器获取待处理图像,基于待处理图像中每一像素点的亮度值构建待处理图像的原始亮度直方图。在原始亮度直方图中,横轴代表待处理图像中的亮度值,纵轴代表待处理图像处于横轴对应的亮度值的像素点数量。在原始亮度直方图的横轴上,由左向右,亮度值从全黑逐渐过渡到全白(0-255),即亮度左边暗而右边亮,再结合纵轴上显示的每一亮度值对应的像素点数量,能够显示一张待处理图像中亮度的分布情况,通过原始亮度直方图,就可以对该待处理图像的明暗程度较清晰的了解。
S20:基于原始亮度直方图,获取原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值。
其中,暗部边界亮度值是用于界定像素点属于暗部的边界,该边界可通过亮度值表示。亮部边界亮度值是用于界定像素点属于亮部的边界,该边界可通过亮度值表示。
具体地,在原始亮度直方图中,通过暗部边界亮度值和亮部边界亮度值分别确定横轴上暗部的边界和亮部的边界。服务器先获取预先设置的暗部边界亮度值对应的暗部比例阈值和亮部边界亮度值对应的亮部比例阈值,其中,暗部比例阈值和亮度比例阈值是分别用于确定暗部和亮部边界的比例阈值。暗部比例阈值与亮部比例阈值可相同,也可不同,比例阈值可以是预先设定的。本实施例中,服务器根据原始亮度直方图中所有像素点数量总数和预先设置的暗部比例阈值和亮度比例阈值,分别确定对应的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值。
S30:基于暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,对原始亮度直方图进行亮度调整,获取目标亮度直方图。
具体地,先确定原始亮度直方图中的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,将亮度值小于暗部边界亮度值的像素点向暗部边界亮度值调整,并将亮度值大于亮部边界亮度值的像素点向亮度边界调整,获取目标亮度直方图。其中,目标亮度直方图是指对原始亮度直方图中进行亮度调整的直方图。其中,将亮度值小于暗部边界亮度值的像素点向暗部边界亮度值调整具体是指将原始亮度直方图中,亮度值小于暗部边界亮度值的像素点数量叠加至暗部边界亮度值的像素点数量,使得亮度值小于暗部边界亮度值的像素点数量清零,而暗部边界亮度值的像素点数量增加。相应地,将亮度值大于亮部边界亮度值的像素点向亮部边界亮度值调整具体是指将亮度值大于亮部边界亮度值的像素点数量叠加至亮部边界亮度值的像素点数量,使得亮度值大于亮部边界亮度值的像素点数量清零,而亮部边界亮度值的像素点数量增加,从而形成目标亮度直方图。
本实施例中,通过将小于暗部边界亮度值的像素点向暗部边界亮度值调整,并将大于亮部边界亮度值的像素点向亮部边界亮度值调整,在原始亮度直方图中,小于暗部边界亮度值的像素点为极暗像素点,大于亮部边界亮度值的像素点为极亮像素点,极暗像素点数量和极亮像素点数量非常少的,将其分别叠加到暗部边界亮度值和亮部边界亮度值的像素点数量上,在不减少像素点数量的前提下,有助后续基于目标亮度直方图对极暗像素点和极亮像素点的亮度进行调整,使其亮度值分别与暗部边界亮度值和亮部边界亮度值相对应,以实现亮度调整。
S40:对目标亮度直方图进行拟合处理,获取平滑曲线。
其中,服务器对目标亮度直方图进行拟合处理是指用曲线表示调整后图像的像素点亮度值与调整前图像像素点亮度值的函数关系,该函数关系可用函数公式表示。
本实施例中,服务器可以采用非线性调整方式对目标亮度直方图进行拟合处理具体包括:在平面坐标系中,设定横坐标和纵坐标为0-255中每一具体亮度值,也可在横坐标和纵坐标将0-255划分为多个亮度区间,将横坐标作为调整前待处理图像中每一像素点的亮度值,纵坐标作为调整后待处理图像中相应像素点的亮度值,通过确定曲线类型和拟合处理的坐标点,对目标亮度直方图进行拟合处理。进一步地,对待处理图像进行拟合处理时,曲线类型可选择非均匀B样条曲线,拟合处理的坐标点可以是预先设定的,基于非均匀B样条曲线和拟合处理的坐标点获得平滑曲线,基于该平滑曲线获得函数公式。通过对待处理图像进行拟合处理,有助于后续利用该平滑曲线行快捷地对待处理图像进行调整,整个调整过程简单。
S50:基于平滑曲线调整待处理图像中每一像素点的亮度值,获取均衡图像。
具体地,服务器获取待处理图像的每一像素点的亮度值,将待处理图像的每一像素点的亮度值代入到拟合处理后确定的平滑曲线的横坐标,获取其纵坐标的值作为待处理图像中每一像素点调整后的亮度值,将待处理图像每一像素点的亮度值更改为调整后的亮度值,其过程没有改变每一像素点的空间关系,即可得到一均衡图像。例如,待处理图像中某一像素点的原始亮度值为50,通过非均匀B样条曲线的函数公式计算得出为55,则将待处理图像中亮度值为50的像素点调整为亮度值为55,无需改变像素点的空间关系,只对待处理图像每一像素点的亮度值进行调整。
步骤S10-S50,通过获取待处理图像中每一像素点的亮度值,获取原始亮度直方图,该原始亮度直方图可以清楚显示待处理图像的明暗程度;基于原始亮度直方图,获取原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,能确定出原始亮度直方图中的极暗像素点和极亮像素点;对原始亮度直方图进行亮度调整,获取目标亮度直方图,在不减少像素点数量的前提下,可实现对极暗像素点和极亮像素点进行亮度调整,使整个调整过程简单便捷;对目标亮度直方图进行拟合处理,获取平滑曲线,并基于平滑曲线调整待处理图像中像素点的亮度值,获取均衡图像,将待处理图像的每一像素点根据平滑曲线进行亮度调整,整个实现过程简单快速,能够快速获取亮度调整后的图像。
在一实施例中,如图3所示,步骤S10中,即基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取待处理图像的原始亮度直方图,具体包括如下步骤:
S11:基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取每一亮度值对应的像素点数量。
具体地,每一待处理图像由多个像素点排列而成,每一像素点都对应一亮度值,获取待处理图像出现的每一亮度值对应的像素点数量,根据像素点数量,可以初步判断图像的明暗程度。
S12:依据每一亮度值对应的像素点数量构建原始亮度直方图,其中,将横轴代表待处理图像中的亮度值,纵轴代表待处理图像中处于横轴上的任一亮度值对应的像素点数量,以构建原始亮度直方图。
具体地,服务器根据待处理图像每一亮度值对应的像素点数量构建的亮度直方图。该原始亮度直方图可以表现待处理图像中所有像素点的亮度分布,横轴代表待处理图像中的亮度值,亮度值越左代表待处理图像的亮度越暗,亮度值越右代表待处理图像的亮度越明;纵轴代表待处理图像中处于横轴上的任一亮度值的像素点的相对数量,值越大代表该亮度值的像素点数量越多。原始亮度直方图中揭示待处理图像中每一个亮度值对应的像素点出现的数量,根据这些数值所绘出的亮度直方图,可直观地显示待处理图像中高光表现、曝光过度、细部暗调或者其他亮度细节,以便于后续进行图像亮度调整。
进一步地,原始亮度直方图中,横轴代表待处理图像中的亮度值,可根据实际需求按一定比例分为多个亮度区间,获取待处理图像中处于每一亮度区间的像素点数量,根据亮度区间及和对应的像素点数量构建原始亮度直方图。例如,将0-255划分为51个区间,0-5、5-10、10-15、…、250-255等亮度区间,获取待处理图像中0-5、5-10、10-15、…、250-255等亮度区间对应的像素点数量,并构建原始亮度直方图,通过划分为不同的亮度区间,使得更加直观的体现待处理图像的亮度值分布。
步骤S11-S12,根据待处理图像中每一像素点的亮度值,获取每一亮度值对应的像素点数量,并构建原始亮度直方图,使得原始亮度直方图可直观地显示待处理图像的明暗程度。
在一实施例中,如图4所示,步骤S20中,即基于原始亮度直方图,获取原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,具体包括如下步骤:
S21:获取原始亮度直方图中所有像素点数量总数。
具体地,原始亮度直方图的纵轴表示每一亮度值对应的像素点数量,可通过将所有亮度值对应的像素点数量相加,即可获取所有像素点数量总数。进一步地,在原始亮度直方图的横轴对应为亮度区间时,将所有亮度区间对应的像素点数量相加,统计所有亮度区间对应的像素点数量之和作为数量总数。
S22:基于所有像素点数量总数与预设的暗部比例阈值,获取原始亮度直方图的暗部边界亮度值。
其中,暗部比例阈值是预先设定的,用于确定暗部边界亮度值的阈值,该暗部比例阈值可以是百分比值。
具体地,服务器获取暗部比例阈值和像素点数量总数后,通过暗部像素点数量=暗部比例阈值*数量总数这一计算公式确定该待处理图像对应的暗部像素点数量,基于该暗部像素点数量在原始亮度直方图中确定暗部边界亮度值。其中,暗部比例阈值优选为2%到7%。具体地,在原始亮度直方图中,从亮度值0开始,依据
Figure GDA0003077474890000081
i=0,1...(其中,xi是指亮度值为i的像素点数量)计算第一累计像素点数量sumi,若第一累计像素点数量sumi达到暗部像素点数量,则其该像素点对应的亮度值即为暗部边界亮度值。例如,设置暗部比例阈值为5%,所有像素点数量总数为500,通过暗部比例阈值*数量总数=25,在原始亮度直方图中,从横坐标亮度值为0开始,根据每一亮度值对应的像素点数量,获取第一累计像素点数量sumi,并在第一累计像素点数量sumi达到暗部像素点数量时,将其对应的亮度值或者亮度区间的最大亮度值设定为暗部边界亮度值,如若第一累计像素点数量sumi为25的亮度区间为5-10之间,则将亮度区间5-10中的最大亮度值10设置为暗部边界亮度值。
本实施例中,在原始亮度直方图中获取暗部边界亮度值的过程具体包括如下步骤:基于暗部比例阈值和数量总数确定暗部像素点数量,从亮度值为0对应的像素点数量依次向右进行像素点累加计算,直至第一累计像素点数量sumi大于或等于该暗部像素点数量时,将最后累加的像素点数量xi对应的亮度值作为暗部边界亮度值。又例如,当原始亮度直方图中,横轴划分为多个亮度区间,将从亮度值为0对应的像素点数量依次向右进行像素点累加计算,当第一亮度区间累计的第一累计像素点数量sumi大于该暗部像素点数量时,但第二亮度区间累计的第一累计像素点数量sumi小于该暗部像素点数量时,将第一亮度区间的最大亮度值作为暗部边界亮度值。
S23:基于所有像素点数量总数与预设的亮部比例阈值,获取原始亮度直方图的亮部边界亮度值。
其中,亮部比例阈值是预先设定的,用于确定亮部边界亮度值的阈值,该亮部比例阈值可以是百分比值。
具体地,服务器获取亮部比例阈值和像素点数量总数后,通过亮部像素点数量=亮部比例阈值*数量总数这一计算公式确定该待处理图像对应的亮部像素点数量,基于该亮部像素点数量在原始亮度直方图中确定亮部边界亮度值。其中,亮部比例阈值优选为4%到9%。具体地,在原始亮度直方图中,从亮度值255开始,依据
Figure GDA0003077474890000091
j=255,254...(其中,xj是指亮度值为j的像素点数量)计算第二累计像素点数量sumj,若第二累计像素点数量sumj达到亮部像素点数量,则其该像素点对应的亮度值即为亮部边界亮度值。例如,设置亮部比例阈值为5%,所有像素点数量总数为500,通过亮部比例阈值*数量总数=25,在原始亮度直方图中,从横坐标亮度值为255开始,根据每一亮度值对应的像素点数量,获取第二累计像素点数量sumj,并在第二累计像素点数量sumj达到亮部像素点数量时,将其对应的亮度值或者亮度区间的最小亮度值设定为亮部边界亮度值,如若第二累计像素点数量sumj为25的亮度区间为240-245之间,则将亮度区间240-245中的最小亮度值240设置为亮部边界亮度值。
本实施例中,在原始亮度直方图中获取亮部边界亮度值的过程具体包括如下步骤:基于亮部比例阈值和和数量总数确定亮部像素点数量,从亮度值为255对应的像素点数量依次向左进行像素点累加计算,直至第二累计像素点数量sumj大于或等于该亮部像素点数量时,将最后累加的像素点数量xj对应的亮度值作为亮部边界亮度值。又例如,当原始亮度直方图中,横轴划分为多个亮度区间,将从亮度值为255对应的像素点数量依次向左进行像素点累加计算,当第三亮度区间累计的第二累计像素点数量sumj大于该亮部像素点总数量时,但第四亮度区间累计的第二累计像素点数量sumj小于该亮部像素点总数量时,将第三亮度区间的最小亮度值作为亮部边界亮度值。
步骤S21-S23,通过计算出原始亮度直方图中所有像素点数量总数,并根据暗部比例阈值和所有像素点数量总数确定暗部边界亮度值,根据亮部比例阈值和所有像素点数量总数确定亮部边界亮度值,为待处理图像进行亮度调整提供便捷。
在一实施例中,如图5所示,步骤S30中,即基于原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,对原始亮度直方图进行亮度调整,获取目标亮度直方图,具体包括如下步骤:
S31:基于原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,获取极暗像素点和极亮像素点。
其中,由于原始亮度直方图的暗部边界亮度值是用于界定像素点属于暗部的边界的亮度值,可将原始亮度直方图中,将亮度值小于暗部边界亮度值对应的像素点设置为极暗像素点。基于原始亮度直方图的亮部边界亮度值,获取亮部边界亮度值,在原始亮度直方图中,将亮度值大于亮部边界亮度值的像素点设置为极亮像素点。
例如,在原始亮度直方图中,将亮度值为10作为暗部边界亮度值,将亮度值小于10对应的像素点作为极暗像素点,将亮度值为240作为亮部边界亮度值,将大于亮度值240对应的像素点作为极亮像素点。在原始亮度直方图中,获取亮度值小于暗部边界亮度值10对应的极暗像素点和亮度值大于亮部边界亮度值240对应极亮像素点,通常极暗像素点和极亮像素点在原始亮度直方图中个数是很少的,极暗像素点和极亮像素点会导致图像的亮度灰暗或太亮,通过获取极暗像素点和极亮像素点,以便后续对极暗像素点和极亮像素点进行相应处理。
S32:根据暗部边界亮度值的像素点数量和所有极暗像素点的像素点数量的总和,更新暗部边界亮度值的像素点数量。
具体地,在原始亮度直方图中,获取暗部边界亮度值,将暗部边界亮度值的像素点数量加上所有极暗像素点的像素点数量的总和,即将所有极暗像素点的像素点数量与暗部边界亮度值对应的像素点数量进行累计,作为暗部边界亮度值对应的新的像素点数量,并更新暗部边界亮度值的像素点数量。
例如,在原始亮度直方图中,第一累计像素点数量sumi为25的暗部边界亮度值为10,将横坐标小于亮度值10的亮度值对应的像素点确定为极暗像素点,计算所有极暗像素点的累计数量,将亮度值10对应的像素点数量与计算得到的所有极暗像素点的像素点数量的总和,作为亮度值10对应的新的像素点数量,并更新暗部边界亮度值的像素点数量。进一步地,当亮度值10对应像素点数量是亮度区间5-10的数量,则获取的所有的极暗像素点数量是小于亮度区间5-10的亮度值对应的像素点数量,将亮度区间5-10的像素点数量加上小于亮度区间5-10的亮度值对应的像素点数量的总和,作为亮度值10对应的像素点数量,并更新暗部边界亮度值10的像素点数量。需要说明的是,确定暗部边界亮度值时,第一累计像素点数量sumi达到暗部像素点数量时,将其对应的亮度值或者亮度区间的最大值设定为暗部边界亮度值,那么更新暗部边界亮度值的像素点数量可能大于第一累计像素点数量sumi达到暗部像素点数量。
S33:根据亮部边界亮度值的像素点数量和所有极亮像素点的像素点数量的总和,更新亮部边界亮度值的像素点数量。
具体地,在原始亮度直方图中,获取亮部边界亮度值,将亮部边界亮度值的像素点数量加上所有极亮像素点的像素点数量的总和,即将所有极亮像素点的像素点数量与亮部边界亮度值对应的像素点数量进行累计,作为亮部边界亮度值对应新的像素点数量,并更新亮部边界亮度值的像素点数量。
例如,在原始亮度直方图中,第二累计像素点数量sumj为25的亮部边界亮度值为240,将横坐标大于亮度值240的亮度值对应的像素点确定为极亮像素点,计算所有极亮像素点的累计数量,将亮度值240对应的像素点数量与计算得到的所有极亮像素点数量的总数,作为亮度值240对应的新的像素点数量,并更新亮部边界亮度值的像素点数量。进一步地,当亮度值240对应像素点数量是亮度区间240-245的数量,则获取的所有的极亮像素点数量是大于亮度区间240-245的亮度值对应的像素点数量,将亮度区间240-245的像素点数量加上大于亮度区间240-245的亮度值对应的像素点数量的总和,作为亮度值240对应的像素点数量,并更新亮部边界亮度值240的像素点数量。需要说明的是,确定亮部边界亮度值时,第二累计像素点数量sumj达到亮部像素点数量时,将其对应的亮度值或者亮度区间的最小亮度值设定为亮部边界亮度值,那么更新亮部边界亮度值的像素点数量可能大于第二累计像素点数量sumj达到亮部像素点数量。
S34:基于更新暗部边界亮度值的像素点数量和更新亮部边界亮度值的像素点数量,获取目标亮度直方图,其中,将亮度值小于或等于暗部边界亮度值的像素点数量累加到更新暗部边界亮度值的像素点数量上,并将亮度值大于或等于亮部边界亮度值的像素点数量累加到更新亮部边界亮度值的像素点数量,同时剔除极暗像素点和极亮像素点,以形成目标亮度直方图。
具体地,在原始亮度直方图中,将亮度值小于或等于暗部边界亮度值的像素点数量累加到更新暗部边界亮度值的像素点数量上,并将亮度值大于或等于亮部边界亮度值的像素点数量累加到更新亮部边界亮度值的像素点数量,剔除极暗像素点和极亮像素点,以形成目标亮度直方图,以便于后续对待处理图像进行亮度调整,可剔除极暗像素点和极亮像素点对图像亮度调整的影响,保证图像亮度调整的效果。
步骤S31-S34,由于一张图像中极暗像素点和极亮像素点的像素点数量相比总的像素点数量是非常少,因此通过将暗部边界亮度值的像素点数量和所有极暗像素点的像素点数量的总和,作为新的暗部边界亮度值的像素点数量,将亮部边界亮度值的像素点数量和所有极亮像素点的像素点数量的总和,作为新的亮部边界亮度值的像素点数量,更新暗部边界亮度值的像素点数量和更新亮部边界亮度值的像素点数量,获取目标亮度直方图,可实现以少量极暗像素点或极亮像素点的亮度值信息的损失换取下一步亮度调整的便捷,保证亮度调整的效果。
在一实施例中,如图6所示,步骤S40中,即对目标亮度直方图进行拟合处理,获取平滑曲线,具体包括如下步骤:
S41:根据目标亮度直方图中的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值获取亮度调整系数x,亮度调整系数x的计算公式为
Figure GDA0003077474890000131
其中,a为亮部边界亮度值,b为暗部边界亮度值。
其中,亮度调整系数是指对目标亮度直方图进行亮度调整的系数。
具体地,获取目标亮度直方图,根据目标亮度直方图中的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,计算亮度调整系数x。进一步地,亮度调整系数x具体为大于1的百分比值,将获取到的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,根据公式
Figure GDA0003077474890000132
进行计算,获得亮度调整系数x。例如,暗部边界亮度值为10,亮部边界亮度值为240,通过公式计算出亮度调整系数x为109%。
S42:基于(0,0)、(127,127*x)和(255,255)三个坐标点进行曲线拟合,获取平滑曲线。
具体地,确定一平面坐标系,以A(0,0)和B(255,255)两个坐标点为两个端点,根据目标亮度直方图确定亮度调整系数x,确定第三个坐标点C的坐标为(127,127*x),通过三个坐标点A(0,0)、C(127,127*x)和B(255,255)进行平滑曲线拟合,获取所需的平滑曲线。
其中,亮度调整系数x具体是根据调整图像中暗部边界亮度值和亮部边界亮度值进行计算的。
本实施例中,对三个坐标点A(0,0)、C(127,127*x)和B(255,255)进行曲线拟合时,可具体应用在MATLAB中,通过MATLAB样条工具箱快速进行曲线拟合。例如,在MATLAB中,具体以A(0,0)、C(127,127*x)和B(255,255)三个坐标点进行曲线拟合,获取平滑曲线,该平滑曲线即亮度调整曲线。具体地,在MATLAB中可以采用均匀B样条、准均匀B样条、分段Bezier或者非均匀B样条曲线进行曲线拟合。进一步地,在MATLAB中命令行输入A(0,0)、C(127,127*x)和B(255,255)三个坐标点,在MATLAB中通过指令生成非均匀B样条函数,即将(0,0)、(127,127*x)和(255,255)作为控制点Pi,将三个坐标点代入至以下公式(1)中,得到一条平滑曲线。
其中,B样条曲线一般按定义基函数的节点序列是否等距(均匀)分为均匀B样条曲线(Uniform B-Spline Curve)和非均匀B样条曲线(Non Uniform B-Spline Curve)。非均匀B样条曲线(Non Uniform B-Spline Curve),是一种用途广泛的样条曲线,它不仅能够用于描述自由曲线和曲面,而且还提供了包括能精确表达圆锥曲线曲面在内各种几何体的统一表达式,其数学表达式为:
Figure GDA0003077474890000141
式中,P(K)为曲线上的位置向量,Ni,m(K)为m次样条基函数,Ri为权因子,Pi为控制点,K为节点矢量。
m次样条基函数由递推公式定义:
Figure GDA0003077474890000142
Figure GDA0003077474890000143
区间的间距可以为任意值。如此可以在不同区间上得到不同的混合函数形状,为自由控制曲线形状提供了更大自由。均匀与非均匀的主要区别在于节点向量的值。如果适当设定节点向量,可以生成一种开放均匀样条,它是均匀与非均匀的交叉部分。开放样条在两端的节点值会重复d次,其节点间距是均匀的。位置向量是指以原点为起始点,以该点为终点的向量。例如,坐标平面内的任意一点C(127,127*x),把向量OC叫做点C的位置向量。
本实施例中,可以采用非均匀B样条曲线对A(0,0)、C(127,127*x)和B(255,255)三个坐标点进行曲线拟合,得到一条平滑曲线,以便后续通过该平滑曲线对每一像素点的亮度值进行调整,由于在亮部和暗部都有平滑的过渡,避免调整后的图像引起严重的失真,保证了图像的层次感,并通过该平滑曲线能够对待处理图像进行快速亮度调整。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中,提供一种图像亮度调整装置,该图像亮度调整装置与上述实施例中图像亮度调整方法一一对应。如图7所示,该图像亮度调整装置包括原始亮度直方图获取模块10、边界亮度值获取模块20、亮度调整模块30、拟合处理模块40和均衡图像获取模块50,各功能模块详细说明如下:
原始亮度直方图获取模块10,用于基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取待处理图像的原始亮度直方图。
边界亮度值获取模块20,用于基于原始亮度直方图,获取原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值。
亮度调整模块30,用于基于原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,对原始亮度直方图进行亮度调整,获取目标亮度直方图。
拟合处理模块40,用于对目标亮度直方图进行拟合处理,获取平滑曲线。
均衡图像获取模块50,用于基于平滑曲线调整待处理图像中每一像素点的亮度值,获取均衡图像。
具体地,原始亮度直方图获取模块10包括像素点数量获取单元11和原始亮度直方图构建单元12。
像素点数量获取单元11,用于基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取每一亮度值对应的像素点数量。
原始亮度直方图构建单元12,用于依据每一亮度值对应的像素点数量构建原始亮度直方图,其中,将横轴代表所处理图像中的亮度值,纵轴代表待处理图像中处于横轴上的任一亮度值对应的像素点数量,以形成原始亮度直方图。
具体地,边界亮度值获取模块20包括像素点数量总数获取单元21、暗部边界亮度值获取单元22和亮部边界亮度值获取单元23。
像素点数量总数获取单元21,用于获取原始亮度直方图中所有像素点数量总数。
暗部边界亮度值获取单元22,用于基于所有像素点数量总数与预设的暗部比例阈值,获取原始亮度直方图的暗部边界亮度值。
亮部边界亮度值获取单元23,用于基于所有像素点数量总数与预设的亮部比例阈值,获取原始亮度直方图的亮部边界亮度值。
具体地,亮度调整模块30包括极暗极亮像素点获取单元31、暗部像素点更新单元32、亮部像素点更新单元33和目标亮度直方图获取单元34。
极暗极亮像素点获取单元31,用于基于原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,获取极暗像素点和极亮像素点。
暗部像素点更新单元32,用于根据暗部边界亮度值的像素点数量和所有极暗像素点的像素点数量的总和,更新暗部边界亮度值的像素点数量。
亮部像素点更新单元33,用于根据亮部边界亮度值的像素点数量和所有极亮像素点的像素点数量的总和,更新亮部边界亮度值的像素点数量。
目标亮度直方图获取单元34,用于基于更新暗部边界亮度值的像素点数量和更新亮部边界亮度值的像素点数量,获取目标亮度直方图,其中,将亮度值小于或等于暗部边界亮度值的像素点数量累加到更新暗部边界亮度值的像素点数量上,并将亮度值大于或等于亮部边界亮度值的像素点数量累加到更新亮部边界亮度值的像素点数量,同时剔除极暗像素点和极亮像素点,以形成目标亮度直方图。
具体地,拟合处理模块40包括调整系数获取单元41和曲线拟合单元42。
调整系数获取单元41,用于根据目标亮度直方图中的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值获取亮度调整系数x,亮度调整系数x的计算公式为
Figure GDA0003077474890000161
其中,a为亮部边界亮度值,b为暗部边界亮度值。
曲线拟合单元42,用于基于(0,0)、(127,127*x)和(255,255)三个坐标点进行曲线拟合,获取平滑曲线。
关于图像亮度调整装置的具体限定可以参见上文中对于图像亮度调整方法的限定,在此不再赘述。上述图像亮度调整装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于为服务器提供数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种图像亮度调整方法。
在一实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取待处理图像的原始亮度直方图;基于原始亮度直方图,获取原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值;基于原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,对原始亮度直方图进行亮度调整,获取目标亮度直方图;对目标亮度直方图进行拟合处理,获取平滑曲线;基于平滑曲线调整待处理图像中每一像素点的亮度值,获取均衡图像。
在一实施例中,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取每一亮度值对应的像素点数量;依据每一亮度值对应的像素点数量构建原始亮度直方图,其中,将横轴代表待处理图像中的亮度值,纵轴代表待处理图像中处于横轴上的任一亮度值对应的像素点数量,以构建原始亮度直方图。
在一实施例中,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:获取原始亮度直方图中所有像素点数量总数;基于所有像素点数量总数与预设的暗部比例阈值,获取原始亮度直方图的暗部边界亮度值;基于所有像素点数量总数与预设的亮部比例阈值,获取原始亮度直方图的亮部边界亮度值。
在一实施例中,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:于原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,获取极暗像素点和极亮像素点;根据暗部边界亮度值的像素点数量和所有极暗像素点的像素点数量的总和,更新暗部边界亮度值的像素点数量;根据亮部边界亮度值的像素点数量和所有极亮像素点的像素点数量的总和,更新亮部边界亮度值的像素点数量;基于更新暗部边界亮度值的像素点数量和更新亮部边界亮度值的像素点数量,获取目标亮度直方图,其中,将亮度值小于或等于暗部边界亮度值的像素点数量累加到更新暗部边界亮度值的像素点数量上,并将亮度值大于或等于亮部边界亮度值的像素点数量累加到更新亮部边界亮度值的像素点数量,同时剔除极暗像素点和极亮像素点,以形成目标亮度直方图。
在一实施例中,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:根据目标亮度直方图中的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值获取亮度调整系数x,亮度调整系数x的计算公式为
Figure GDA0003077474890000171
其中,a为亮部边界亮度值,b为暗部边界亮度值;基于(0,0)、(127,127*x)和(255,255)三个坐标点进行曲线拟合,获取平滑曲线。
在一实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取待处理图像的原始亮度直方图;基于原始亮度直方图,获取原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值;基于原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,对原始亮度直方图进行亮度调整,获取目标亮度直方图;对目标亮度直方图进行拟合处理,获取平滑曲线;基于平滑曲线调整待处理图像中每一像素点的亮度值,获取均衡图像。
在一实施例中,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取每一亮度值对应的像素点数量;依据每一亮度值对应的像素点数量构建原始亮度直方图,其中,将横轴代表待处理图像中的亮度值,纵轴代表待处理图像中处于横轴上的任一亮度值对应的像素点数量,以构建原始亮度直方图。
在一实施例中,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:获取原始亮度直方图中所有像素点数量总数;基于所有像素点数量总数与预设的暗部比例阈值,获取原始亮度直方图的暗部边界亮度值;基于所有像素点数量总数与预设的亮部比例阈值,获取原始亮度直方图的亮部边界亮度值。
在一实施例中,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:基于原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,获取极暗像素点和极亮像素点;根据暗部边界亮度值的像素点数量和所有极暗像素点的像素点数量的总和,更新暗部边界亮度值的像素点数量;根据亮部边界亮度值的像素点数量和所有极亮像素点的像素点数量的总和,更新亮部边界亮度值的像素点数量;基于更新暗部边界亮度值的像素点数量和更新亮部边界亮度值的像素点数量,获取目标亮度直方图,其中,将亮度值小于或等于暗部边界亮度值的像素点数量累加到更新暗部边界亮度值的像素点数量上,并将亮度值大于或等于亮部边界亮度值的像素点数量累加到更新亮部边界亮度值的像素点数量,同时剔除极暗像素点和极亮像素点,以形成目标亮度直方图。
在一实施例中,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:根据目标亮度直方图中的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值获取亮度调整系数x,亮度调整系数x的计算公式为
Figure GDA0003077474890000181
其中,a为亮部边界亮度值,b为暗部边界亮度值;基于(0,0)、(127,127*x)和(255,255)三个坐标点进行曲线拟合,获取平滑曲线。
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流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、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单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种图像亮度调整方法,其特征在于,包括:
基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取所述待处理图像的原始亮度直方图;
基于所述原始亮度直方图,获取所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值;所述基于所述原始亮度直方图,获取所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,包括:获取所述原始亮度直方图中所有像素点数量总数;
基于所述所有像素点数量总数与预设的暗部比例阈值,获取所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值;其中,通过暗部像素点数量为暗部比例阈值与数量总数的乘积,在所述原始亮度直方图中,从横坐标亮度值为0开始,根据每一亮度值对应的像素点数量,获取第一累计像素点数量,在所述第一累计像素点数量达到暗部像素点数量时,将其对应的亮度区间的最大亮度值设定为暗部边界亮度值,或者在第一亮度区间累计的第一累计像素点数量大于该暗部像素点数量,且第二亮度区间累计的第一累计像素点数量小于该暗部像素点数量时,将第一亮度区间的最大亮度值作为暗部边界亮度值;
基于所述所有像素点数量总数与预设的亮部比例阈值,获取所述原始亮度直方图的亮部边界亮度值;其中,通过亮部像素点数量为亮部比例阈值与数量总数的乘积,在所述原始亮度直方图中,从横坐标亮度值为255开始,根据每一亮度值对应的像素点数量,获取第二累计像素点数量,在所述第二累计像素点数量达到亮部像素点数量时,将其对应的亮度区间的最小亮度值设定为亮部边界亮度值,或者在第三亮度区间累计的第二累计像素点数量大于该亮部像素点数量,且第四亮度区间累计的第二累计像素点数量小于该亮部像素点数量时,将第三亮度区间的最小亮度值作为亮部边界亮度值;
基于所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,对所述原始亮度直方图进行亮度调整,获取目标亮度直方图;
对所述目标亮度直方图进行拟合处理,获取平滑曲线;
基于所述平滑曲线调整所述待处理图像中每一像素点的亮度值,获取均衡图像;
所述对所述目标亮度直方图进行拟合处理,获取平滑曲线,包括:
根据所述目标亮度直方图中的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值获取亮度调整系数x,所述亮度调整系数x的计算公式为
Figure FDA0003077474880000011
其中,a为所述亮部边界亮度值,b为所述暗部边界亮度值;
在平面坐标系中,将横坐标和纵坐标中的0-255划分为51个亮度区间,将横坐标作为调整前待处理图像中每一像素点的亮度值,纵坐标作为调整后待处理图像中相应像素点的亮度值,以对所述目标亮度直方图进行拟合处理;
采用非均匀B样条曲线,对(0,0)、(127,127*x)和(255,255)三个坐标点进行曲线拟合,获取所述平滑曲线。
2.如权利要求1所述的图像亮度调整方法,其特征在于,所述基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取所述待处理图像的原始亮度直方图,包括:
基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取每一亮度值对应的像素点数量;
依据所述每一亮度值对应的像素点数量构建原始亮度直方图,其中,将横轴代表所述待处理图像中的亮度值,纵轴代表所述待处理图像中处于横轴上的任一亮度值对应的像素点数量,以构建所述原始亮度直方图。
3.如权利要求1所述的图像亮度调整方法,其特征在于,所述基于所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,对所述原始亮度直方图进行亮度调整,获取目标亮度直方图,包括:
基于所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,获取极暗像素点和极亮像素点;
根据所述暗部边界亮度值的像素点数量和所有极暗像素点的像素点数量的总和,更新暗部边界亮度值的像素点数量;
根据所述亮部边界亮度值的像素点数量和所有极亮像素点的像素点数量的总和,更新亮部边界亮度值的像素点数量;
基于所述更新暗部边界亮度值的像素点数量和所述更新亮部边界亮度值的像素点数量,获取目标亮度直方图,其中,将亮度值小于或等于暗部边界亮度值的像素点数量累加到所述更新暗部边界亮度值的像素点数量上,并将亮度值大于或等于亮部边界亮度值的像素点数量累加到所述更新亮部边界亮度值的像素点数量,同时剔除所述极暗像素点和所述极亮像素点,以形成所述目标亮度直方图。
4.一种图像亮度调整装置,其特征在于,包括:
原始亮度直方图获取模块,用于基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取所述待处理图像的原始亮度直方图;
边界亮度值获取模块,用于基于所述原始亮度直方图,获取所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值;
像素点数量总数获取单元,用于获取所述原始亮度直方图中所有像素点数量总数;
暗部边界亮度值获取单元,用于基于所述所有像素点数量总数与预设的暗部比例阈值,获取所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值;其中,通过暗部像素点数量为暗部比例阈值与数量总数的乘积,在所述原始亮度直方图中,从横坐标亮度值为0开始,根据每一亮度值对应的像素点数量,获取第一累计像素点数量,在所述第一累计像素点数量达到暗部像素点数量时,将其对应的亮度区间的最大亮度值设定为暗部边界亮度值,或者在第一亮度区间累计的第一累计像素点数量大于该暗部像素点数量,且第二亮度区间累计的第一累计像素点数量小于该暗部像素点数量时,将第一亮度区间的最大亮度值作为暗部边界亮度值;
亮部边界亮度值获取单元,用于基于所述所有像素点数量总数与预设的亮部比例阈值,获取所述原始亮度直方图的亮部边界亮度值;其中,通过亮部像素点数量为亮部比例阈值与数量总数的乘积,在所述原始亮度直方图中,从横坐标亮度值为255开始,根据每一亮度值对应的像素点数量,获取第二累计像素点数量,在所述第二累计像素点数量达到亮部像素点数量时,将其对应的亮度区间的最小亮度值设定为亮部边界亮度值,或者在第三亮度区间累计的第二累计像素点数量大于该亮部像素点数量,且第四亮度区间累计的第二累计像素点数量小于该亮部像素点数量时,将第三亮度区间的最小亮度值作为亮部边界亮度值;
亮度调整模块,用于基于所述原始亮度直方图的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值,对所述原始亮度直方图进行亮度调整,获取目标亮度直方图;
拟合处理模块,用于对所述目标亮度直方图进行拟合处理,获取平滑曲线;
均衡图像获取模块,用于基于所述平滑曲线调整所述待处理图像中每一像素点的亮度值,获取均衡图像;
所述拟合处理模块还用于根据所述目标亮度直方图中的暗部边界亮度值和亮部边界亮度值获取亮度调整系数x,所述亮度调整系数x的计算公式为
Figure FDA0003077474880000031
其中,a为所述亮部边界亮度值,b为所述暗部边界亮度值;
在平面坐标系中,将横坐标和纵坐标中的0-255划分为51个亮度区间,将横坐标作为调整前待处理图像中每一像素点的亮度值,纵坐标作为调整后待处理图像中相应像素点的亮度值,以对所述目标亮度直方图进行拟合处理;
采用非均匀B样条曲线,对(0,0)、(127,127*x)和(255,255)三个坐标点进行曲线拟合,获取所述平滑曲线。
5.如权利要求4所述的图像亮度调整装置,其特征在于,所述原始亮度直方图获取模块,包括:
像素点数量获取单元,用于基于待处理图像中每一像素点的亮度值,获取每一亮度值对应的像素点数量;
原始亮度直方图构建单元,用于依据所述每一亮度值对应的像素点数量构建原始亮度直方图,其中,将横轴代表所述待处理图像中的亮度值,纵轴代表所述待处理图像中处于横轴上的任一亮度值对应的像素点数量,以形成所述原始亮度直方图。
6.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述图像亮度调整方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述图像亮度调整方法的步骤。
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