CN110992294B - 一种类纸显示器的图像对比度提升方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种类纸显示器的图像对比度提升方法，包括以下步骤：对电泳电子纸进行视频拍摄，筛选出一个电泳电子纸受光噪干扰严重的视频；将视频分帧为图片并截取保存中间区域的图像；将图像转换为灰度图；对灰度图进行同态滤波处理；计算出处理后的图片的亮度平均值，并画出图像的亮度变化曲线图；本发明利用同态滤波对受光噪影响的电泳电子纸图像进行去噪，去噪效果显著，并增强图像的亮度对比度，能够确保得到的电泳电子纸图像内容的真实性及准确性，且该方法可以通过观察图像的亮度变化曲线对接下来的视频亮度进行预测，方便快速找出滤波阈值，可以避免某些值设置不当而引起获取的图像不符合要求，进一步提高图像内容的可靠性。

Description

一种类纸显示器的图像对比度提升方法
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别是一种类纸显示器的图像对比度提升方法。
背景技术
随着时代的发展，各种显示屏被广泛用于人们的生活当中，但是目前主要使用的各类显示屏显示技术都存在同样的发展问题——外界光照强烈时显示屏显示效果不佳，在使用过程当中消耗能量太多导致性能比低，而电泳电子纸显示屏具有超高性能比和类纸显示的特点，在未来的显示技术发展的潮流之中必然有着广大的市场前景。
我们在拍摄电泳电子纸时，由于无法存在密闭的黑暗空间之中，因此拍摄时必然会受光噪声的影响，拍摄得到的图像与实际人眼观测到的图像存在较大的差别，因此，如何有效的去除图像中存在的光噪声是目前电泳电子纸应用中面临的一个重要难题。
目前，还未出现一种针对拍摄电泳电子纸得到的图像去除光噪声的方法，因此，有必要针对这一方法进行实验，探索出一种更好的办法来去除图像中存在的光噪声。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种类纸显示器的图像对比度提升方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种类纸显示器的图像对比度提升方法，包括以下步骤：
步骤S1、对电泳电子纸进行视频拍摄，筛选出一个电泳电子纸受光噪干扰严重的视频，对电泳电子纸进行视频拍摄时，要使电泳电子纸在均匀的亮暗刷新频率中。
步骤S2、将视频分成一帧一帧的图片并截取中间区域的图像保存起来。
步骤S3、将步骤S2的图像转换为灰度图。
步骤S4、对灰度图进行同态滤波处理，同态滤波处理包括：
首先，将图像表示为：
f(x,y)＝i(x,y)*r(x,y)。
其中，f(x,y)为图像在二维坐标轴上的点(x,y)的像素值。
i(x,y)为图像的照射分量，其中，0＜i(x，y)＜∞。
r(x,y)为图像的反射分量，其中，0＜r(x，y)＜1。
随后，对图像f(x,y)取对数，得到Z(x,y)：
Z(x,y)＝ln[f(x,y)]＝ln[i(x,y)]+ln[r(x,y)]。
再进行傅里叶变换，得到F{z(x,y)}：
F{z(x,y)}＝F{ln[f(x,y)]}＝F{ln[i(x,y)]}+F{ln[r(x,y)]}。
再对F{z(x,y)}进行傅里叶反函数变换，得到s(x,y)：
s(x,y)＝F^(-1){S(x,y)}，
＝F^(-1){H(x,y)i(x,y)}+F^(-1){H(x,y)r(x,y)}。
其中，H(x,y)为同态滤波函数，表示为：
Figure BDA0002320237540000021
其中，γH＝0.7，γL＝0.4，c＝4，D0＝0.1*π，D(x,y)＝sqrt(x^2+y^2)。
最后，再对s(x,y)取指数，得到G(x,y)，即完成同态滤波处理：
G(x,y)＝exp[s(x,y)]。
步骤S5、计算出步骤4处理完成后的图片的亮度平均值，并画出图像的亮度变化曲线图。
本发明的有益效果是：本发明利用同态滤波对受光噪影响的电泳电子纸图像进行去噪，去噪效果显著，并使其图像的亮度对比度达到增强，能够确保得到的电泳电子纸图像内容的真实性及准确性，且该方法可以通过观察图像的亮度变化曲线对接下来的视频亮度进行预测，方便快速找出滤波阈值，可以避免某些值设置不当而引起的获取图像不符合要求，进一步提高电泳电子纸图像内容的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的流程图；
图2是本发明在亮度亮暗变化情况下的拍摄原图；
图3是本发明在亮度亮暗变化情况下的经过截取并处理的灰度图像；
图4是本发明在亮度亮暗变化情况下的经过截取并处理的同态滤波图像；
图5是本发明视频图片的原始平均亮度曲线和同态滤波去噪处理后的平均亮度曲线的对比图。
具体实施方式
参照图1至图5，一种类纸显示器的图像对比度提升方法，包括以下步骤：
步骤S1、对电泳电子纸进行视频拍摄，筛选出一个电泳电子纸受光噪干扰严重的视频，可确保实验有着强烈的对比意义，参照图2，本实施例中，对电泳电子纸进行视频拍摄时，要使电泳电子纸在均匀的亮暗刷新频率中，能够有效避免间隔刷新导致的亮度空白期。
步骤S2、将视频分成一帧一帧的图片并截取中间区域的图像保存起来，一定程度上减少了图像边缘的干扰，方便后续采用同态滤波。
步骤S3、将步骤S2的图像转换为灰度图，参照图3。
步骤S4、对灰度图进行同态滤波处理，同态滤波处理包括：
首先，将图像表示为：
f(x,y)＝i(x,y)*r(x,y)。
其中，f(x,y)为图像在二维坐标轴上的点(x,y)的像素值。
i(x,y)为图像的照射分量，其中，0＜i(x，y)＜∞。
r(x,y)为图像的反射分量，其中，0＜r(x，y)＜1。
随后，对图像f(x,y)取对数，得到Z(x,y)：
Z(x,y)＝ln[f(x,y)]＝ln[i(x,y)]+ln[r(x,y)]。
再进行傅里叶变换，得到F{z(x,y)}：
F{z(x,y)}＝F{ln[f(x,y)]}＝F{ln[i(x,y)]}+F{ln[r(x,y)]}。
再对F{z(x,y)}进行傅里叶反函数变换，得到s(x,y)：
s(x,y)＝F^(-1){S(x,y)}，
＝F^(-1){H(x,y)i(x,y)}+F^(-1){H(x,y)r(x,y)}。
其中，H(x,y)为同态滤波函数，表示为：
Figure BDA0002320237540000031
其中，γH＝0.7，γL＝0.4，c＝4，D0＝0.1*π，D(x,y)＝sqrt(x^2+y^2)。
最后，再对s(x,y)取指数，得到G(x,y)，即完成同态滤波处理：
G(x,y)＝exp[s(x,y)]。
参照图4，去噪后的图像能够有效避免光噪影响，有效提高图像内容的对比度。
步骤S5、计算出步骤4处理完成后的图片的亮度平均值，并画出图像的亮度变化曲线图，参照图5，通过绘制出图像的亮度变化曲线，方便观察出原视频是怎样进行亮暗变化的，进而能对滤波强度进行一定的预判，进而能够对接下来的视频亮度进行预测，以便能够更加快速地找到最优的滤波阈值。
以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。

Claims (2)

1.一种类纸显示器的图像对比度提升方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤S1、对电泳电子纸进行视频拍摄，筛选出一个电泳电子纸受光噪干扰严重的视频；
步骤S2、将视频分成一帧一帧的图片并截取中间区域的图像保存起来；
步骤S3、将步骤S2的图像转换为灰度图；
步骤S4、对灰度图进行同态滤波处理；
步骤S5、计算出步骤4处理完成后的图片的亮度平均值，并画出图像的亮度变化曲线图；
所述步骤S4中，同态滤波处理包括：
首先，将图像表示为：
f（x,y）=i（x,y）* r（x,y）；
其中，f（x,y）为图像在二维坐标轴上的点（x,y）的像素值；
i（x,y）为图像的照射分量，其中，
Figure QLYQS_1
；
r（x,y）为图像的反射分量，其中，
Figure QLYQS_2
；
随后，对图像f(x,y)取对数，得到Z(x,y)：
Z(x,y)=ln[f(x,y)]=ln[i(x,y)]+ln[r(x,y)]；
再进行傅里叶变换，得到F{z(x,y)}：
F{z(x,y)}=F{ln[f(x,y)]}=F{ln[i(x,y)]}+ F{ln[r(x,y)]}；
再对F{z(x,y)}进行傅里叶反函数变换，得到s(x,y)：
s(x,y)=F^(-1){S(x,y)}，
= F^(-1){H(x,y)i(x,y)}+F^(-1){H(x,y)r(x,y)}；
其中，H(x,y)为同态滤波函数，表示为：
Figure QLYQS_3
；
其中，γH=0.7，γL=0.4，c=4，D0=0.1*π，D(x,y)=sqrt(x^2+y^2)；
最后，再对s(x,y)取指数，得到G(x,y)，即完成同态滤波处理：
G(x,y)=exp[s(x,y)]。
2.根据权利要求1所述的类纸显示器的图像对比度提升方法，其特征在于所述步骤S1中，对电泳电子纸进行视频拍摄时，要使电泳电子纸在均匀的亮暗刷新频率中。
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