CN111738944B - 一种图像对比度增强方法、装置、存储介质及智能电视 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像对比度增强方法、装置、存储介质及智能电视，所述方法包括：获取视频中的帧图像的背景区域和非背景区域；对所述非背景区域进行图像对比度增强处理，以得到增强后的非背景输出图像；根据所述非背景输出图像的亮度调节所述背景区域的亮度，以得到背景输出图像；将所述非背景输出图像和所述背景输出图像进行融合，以得到所述帧图像对应的增强图像。本发明通过对视频中的帧图像的背景区域和非背景区域进行分别处理，然后将处理后得到的图像进行融合，以生成增强图像，从而使视频画面呈现更好的对比度效果。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理术领域，特别涉及一种图像对比度增强方法、装置、存储介质及智能电视。
背景技术
目前电视机都是根据画面的平均亮度以及画面的亮度占比来调整动态对比度：低亮度画面时，整体画面根据实际主观效果调整，适当提高亮度；在中等亮度画面时，整体画面根据实际主观效果调整，做S形曲线；在高亮画面，为了更好的呈现高阶层次，会适当的调整高阶亮度。即所有的画面最后呈现的对比度曲线是根据画面亮度动态变化的。
然而采用如上所述的方法在大面积纯色背景的画面下却是不妥的，因为在大面积纯色背景下，用户的关注点不在背景，而是在于背景之外的画面细节。由于大面积的纯色画面虽然亮度占比高，但是没有亮度层次的画面，对整体画面有亮度贡献，没有层次贡献。因此，做动态对比度时应该把对比度增强放在背景之外的画面。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种图像对比度增强方法、装置、存储介质及智能电视，以解决现有技术中做动态对比度时没有剔除掉背景画面，从而使图像画面呈现效果不好的问题。
本发明所采用的技术方案如下：
一种图像对比度增强方法，其包括：
获取视频中的帧图像的背景区域和非背景区域；
对所述非背景区域进行图像对比度增强处理，以得到增强后的非背景输出图像；
根据所述非背景输出图像的亮度调节所述背景区域的亮度，以得到背景输出图像；
将所述非背景输出图像和所述背景输出图像进行融合，以得到所述帧图像对应的增强图像。
述图像对比度增强方法，其中，所述背景区域包括若干子背景区域，所述若干子背景区域中的每个子背景区域包含的像素点的个数超过预设阈值且每个子背景区域中各像素点的像素值相同。
所述图像对比度增强方法，其中，所述获取视频中的帧图像的背景区域和非背景区域具体为：
根据所述若干子背景区域确定所述帧图像对应的非背景区域，其中，所述非背景区域为所述帧图像除所述若干子背景区域以外的区域。
所述图像对比度增强方法，其中，所述对所述非背景区域进行图像对比度增强处理，以得到增强后的非背景输出图像具体包括：
获取所述非背景区域的灰度图像，并根据所述灰度图像获得灰度直方图；
根据所述灰度直方图获得所述灰度直方图上进行线性变换的边界；
根据所述边界对所述灰度图像的全部像素进行线性变换，以得到增强后的非背景输出图像。
所述的图像对比度增强方法，其中，所述根据所述灰度直方图获得所述灰度直方图上进行线性变换的边界具体包括：
对所述灰度直方图进行曲线拟合，获得所述灰度直方图的簇的个数；
将所述灰度直方图的簇的个数与所述灰度图像的簇的个数进行比较；
根据比较结果自适应确定参数的取值；
根据所述参数获得所述灰度直方图上进行线性变换的边界。
所述的图像对比度增强方法，其中，所述根据所述参数获得所述灰度直方图上进行线性变换的边界具体包括：
确定所述灰度直方图的最大灰度级；
确定所述灰度直方图上进行线性变换的第一边界及第二边界。
所述的图像对比度增强方法，其中，所述根据比较结果自适应确定参数的取值具体包括：
通过设定一个候选数值集合以及一个与所述候选数值集合一一对应地步长候选集合自适应确定参数的取值。
一种图像对比度增强装置，其中，所述装置包括：
获取模块，用于获取视频中的帧图像的背景区域和非背景区域；
增强模块，用于对所述非背景区域进行图像对比度增强处理，以得到增强后的非背景输出图像；
调节模块，用于根据所述非背景输出图像的亮度调节所述背景区域的亮度，以得到背景输出图像；
融合模块，用于将所述非背景输出图像和所述背景输出图像进行融合，以得到所述帧图像对应的增强图像。
一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上任意一项所述的图像对比度增强方法中的步骤。
一种智能电视，其包括：处理器和存储器；所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如上任意一项所述的图像对比度增强方法中的步骤。
有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种图像对比度增强方法、装置、存储介质及智能电视，所述方法包括：获取视频中的帧图像的背景区域和非背景区域；对所述非背景区域进行图像对比度增强处理，以得到增强后的非背景输出图像；根据所述非背景输出图像的亮度调节所述背景区域的亮度，以得到背景输出图像；将所述非背景输出图像和所述背景输出图像进行融合，以得到所述帧图像对应的增强图像。本发明通过对视频中的帧图像的背景区域和非背景区域进行分别处理，然后将处理后得到的图像进行融合，以生成增强图像，从而使视频画面呈现更好的对比度效果。
附图说明
图1为本发明提供的图像对比度增强方法的流程图。
图2为本发明提供的图像对比度增强装置的结构示意图。
图3为本发明提供的智能电视的结构原理图。
具体实施方式
本发明提供一种图像对比度增强方法、装置、存储介质及智能电视，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面结合附图，通过对实施例的描述，对发明内容作进一步说明。
本实施例提供了一种图像对比度增强方法，如图1所示，所述方法包括：
S100、获取视频中的帧图像的背景区域和非背景区域；
S200、对所述非背景区域进行图像对比度增强处理，以得到增强后的非背景输出图像；
S300、根据所述非背景输出图像的亮度调节所述背景区域的亮度，以得到背景输出图像；
S400、将所述非背景输出图像和所述背景输出图像进行融合，以得到所述帧图像对应的增强图像。
具体地，所述背景区域包括若干子背景区域，所述若干子背景区域中的每个子背景区域包含的像素点的个数超过预设阈值且每个子背景区域中各像素点的像素值相同，所述预设阈值可以根据帧图像的像素点个数来决定，也就是说，所述若干子背景区域指的是超过预设面积的纯色区域。
进一步，所述获取视频中的帧图像的背景区域和非背景区域具体为：根据所述若干子背景区域确定所述帧图像对应的非背景区域，其中，所述非背景区域为所述帧图像除所述若干子背景区域以外的区域。
本发明可实现对视频中的帧图像做更合理的亮度动态对比度处理。由于目前的动态对比度算法在大面积纯色背景的画面下是不妥的，大面积的纯色背景虽然亮度占比高，但是没有亮度层次的画面，对整体画面有亮度贡献，没有层次贡献。由于大面积的灰度背景在柱状图上看起来占比大，亮度高。通常的动态对比做法是根据亮度直方图分布，得到低/中/高亮度占比，然后调用亮度动态对比度的曲线，乘以各自占比，得到最终的动态对比度曲线。由于一个帧图像因为背景亮，所以这个场景最后的动态对比度曲线会压低亮度；而剔除背景画面之后，可以看到，画面的亮度并不高。因此本实施例中，首先通过把影响亮度占比考量的背景亮度柱状图剔除，根据背景之外的画面(非背景区域)单独做动态对比，从而可以呈现更好的画面层次感。
此外，本实施例中，根据所述非背景输出图像的亮度调节所述背景区域的亮度，以得到背景输出图像，也就是说，背景区域的亮度的调节可以根据非背景区域调节好的亮度再进行处理，从而使得背景区域的亮度调节效果更好，然后再将处理后的背景区域图像和非背景区域图像进行融合处理，从而得到所述帧图像对应的增强图像，进而使视频画面呈现更好的对比度效果。
本实施例中，所述对所述非背景区域进行图像对比度增强处理，以得到增强后的非背景输出图像具体包括：
S201、获取所述非背景区域的灰度图像，并根据所述灰度图像获得灰度直方图；
S202、根据所述灰度直方图获得所述灰度直方图上进行线性变换的边界；
S203、根据所述边界对所述灰度图像的全部像素进行线性变换，以得到增强后的非背景输出图像。
进一步，所述灰度直方图表示为：H f(a i)＝灰度级为a i的像素数(i＝0,1,2,...,255)
其中，H f(a i)为灰度直方图，f(i,j)为灰度图像，其像素灰度为a0,a 1,...,a255。
进一步，根据所述灰度直方图获得所述灰度直方图上进行线性变换的边界具体包括：
S2021、对所述灰度直方图进行曲线拟合，获得所述灰度直方图的簇的个数；
S2022、将所述灰度直方图的簇的个数与所述灰度图像的簇的个数进行比较；
S2023、根据比较结果自适应确定参数的取值；其中，本步骤通过设定一个候选数值集合以及一个与所述候选数值集合一一对应地步长候选集合自适应确定参数的取值。
S2024、根据所述参数获得所述灰度直方图上进行线性变换的边界。
进一步，根据所述参数获得所述灰度直方图上进行线性变换的边界具体包括：
确定所述灰度直方图的最大灰度级；
确定所述灰度直方图上进行线性变换的第一边界及第二边界。
基于上述图像对比度增强方法，本发明还提供了一种图像对比度增强装置，如图2所示，所述装置包括：
获取模块41，用于获取视频中的帧图像的背景区域和非背景区域；
增强模块42，用于对所述非背景区域进行图像对比度增强处理，以得到增强后的非背景输出图像；
调节模块43，用于根据所述非背景输出图像的亮度调节所述背景区域的亮度，以得到背景输出图像；
融合模块44，用于将所述非背景输出图像和所述背景输出图像进行融合，以得到所述帧图像对应的增强图像。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述图像对比度增强装置和各模块的具体实现过程，可以参考前述图像对比度增强方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
上述图像对比度增强装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以如图3所示的智能电视上运行。
基于上述图像对比度增强方法，本发明还提供了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一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述实施例所述的图像对比度增强方法中的步骤。
基于上述图像对比度增强方法，本发明还提供了一种智能电视，如图3所示，其包括至少一个处理器(processor)20；显示屏21；以及存储器(memory)22，还可以包括通信接口(Communications Interface)23和总线24。其中，处理器20、显示屏21、存储器22和通信接口23可以通过总线24完成相互间的通信。显示屏21设置为显示初始设置模式中预设的用户引导界面。通信接口23可以传输信息。处理器20可以调用存储器22中的逻辑指令，以执行上述实施例中的方法。
此外，上述的存储器22中的逻辑指令可以通过软件功能单元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。
存储器22作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器30通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令或模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的方法。
存储器22可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。例如，U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。
此外，上述存储介质以及智能电视中的多条指令处理器加载并执行的具体过程在上述方法中已经详细说明，在这里就不再一一陈述。
综上所述，与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
本发明公开了一种图像对比度增强方法、装置、存储介质及智能电视，所述方法包括：获取视频中的帧图像的背景区域和非背景区域；对所述非背景区域进行图像对比度增强处理，以得到增强后的非背景输出图像；根据所述非背景输出图像的亮度调节所述背景区域的亮度，以得到背景输出图像；将所述非背景输出图像和所述背景输出图像进行融合，以得到所述帧图像对应的增强图像。本发明通过对视频中的帧图像的背景区域和非背景区域进行分别处理，然后将处理后得到的图像进行融合，以生成增强图像，从而使视频画面呈现更好的对比度效果。
最后应说明的是：以上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。
Claims (9)
1.一种图像对比度增强方法，其特征在于，其包括：
获取视频中的帧图像的背景区域和非背景区域；
所述背景区域包括若干子背景区域，所述若干子背景区域中的每个子背景区域包含的像素点的个数超过预设阈值且每个子背景区域中各像素点的像素值相同；所述预设阈值根据帧图像的像素点个数决定；所述若干子背景区域为超过预设面积的纯色区域；
对所述非背景区域进行图像对比度增强处理，以得到增强后的非背景输出图像；
根据所述非背景输出图像的亮度调节所述背景区域的亮度，以得到背景输出图像；
将所述非背景输出图像和所述背景输出图像进行融合，以得到所述帧图像对应的增强图像。
2.根据权利要求1所述图像对比度增强方法，其特征在于，所述获取视频中的帧图像的背景区域和非背景区域具体为：
根据所述若干子背景区域确定所述帧图像对应的非背景区域，其中，所述非背景区域为所述帧图像除所述若干子背景区域以外的区域。
3.根据权利要求1所述图像对比度增强方法，其特征在于，所述对所述非背景区域进行图像对比度增强处理，以得到增强后的非背景输出图像具体包括：
获取所述非背景区域的灰度图像，并根据所述灰度图像获得灰度直方图；
根据所述灰度直方图获得所述灰度直方图上进行线性变换的边界；
根据所述边界对所述灰度图像的全部像素进行线性变换，以得到增强后的非背景输出图像。
4.根据权利要求3所述的图像对比度增强方法，其特征在于，所述根据所述灰度直方图获得所述灰度直方图上进行线性变换的边界具体包括：
对所述灰度直方图进行曲线拟合，获得所述灰度直方图的簇的个数；
将所述灰度直方图的簇的个数与所述灰度图像的簇的个数进行比较；
根据比较结果自适应确定参数的取值；
根据所述参数获得所述灰度直方图上进行线性变换的边界。
5.根据权利要求4所述的图像对比度增强方法，其特征在于，所述根据所述参数获得所述灰度直方图上进行线性变换的边界具体包括：
确定所述灰度直方图的最大灰度级；
确定所述灰度直方图上进行线性变换的第一边界及第二边界。
6.根据权利要求5所述的图像对比度增强方法，其特征在于，所述根据比较结果自适应确定参数的取值具体包括：
通过设定一个候选数值集合以及一个与所述候选数值集合一一对应地步长候选集合自适应确定参数的取值。
7.一种图像对比度增强装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取视频中的帧图像的背景区域和非背景区域；
所述背景区域包括若干子背景区域，所述若干子背景区域中的每个子背景区域包含的像素点的个数超过预设阈值且每个子背景区域中各像素点的像素值相同；所述预设阈值根据帧图像的像素点个数决定；所述若干子背景区域为超过预设面积的纯色区域；
增强模块，用于对所述非背景区域进行图像对比度增强处理，以得到增强后的非背景输出图像；
调节模块，用于根据所述非背景输出图像的亮度调节所述背景区域的亮度，以得到背景输出图像；
融合模块，用于将所述非背景输出图像和所述背景输出图像进行融合，以得到所述帧图像对应的增强图像。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1～6任意一项所述的图像对比度增强方法中的步骤。
9.一种智能电视，其特征在于，包括：处理器和存储器；所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如权利要求1～6任意一项所述的图像对比度增强方法中的步骤。
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