CN111738966B - 图像处理方法及装置、存储介质、终端 - Google Patents

Abstract

一种图像处理方法及装置、存储介质、终端，所述方法包括：提供待处理图像，并确定所述待处理图像的统计直方图；根据所述统计直方图中亮度小于预设亮度阈值的像素的数量，确定全局映射权重值，其中，所述亮度小于预设亮度阈值的像素的数量越大，所述全局映射权重值越大；对所述待处理图像进行亮度增强处理，以得到亮度增强图像，并确定所述亮度增强图像的统计直方图；根据所述全局映射权重值、所述待处理图像的统计直方图以及亮度增强图像的统计直方图，对所述待处理图像的统计直方图进行全局映射处理，以得到全局映射统计直方图。本发明有机会对暗区像素提升更高的亮度，并在达到暗光增强的效果过程中，对图像进行细节性调整，获得更好的灵活性。

Description

图像处理方法及装置、存储介质、终端

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像处理方法及装置、存储介质、终端。

背景技术

在现有的电子设备中，普遍使用液晶显示屏(Liquid crystal display,LCD) 作为显示设备，LCD屏是依靠其内置的背光模组来发光的。用户可以通过调节背光模组的亮度来调节屏幕亮度，以适应不同观看内容。而背光模组的亮度调节幅度是有限的，并不能对所有场合都提供较舒适的屏幕亮度。比如当环境光很弱时，较高的背光亮度会对眼睛产生刺激，而较低的背光下屏幕上昏暗的细节又无法被清晰的表达出来。

暗光增强算法就是为了解决这一问题而产生的。在环境光昏暗时，调高昏暗像素的亮度并作锐化处理，使得昏暗的细节更加清晰；同时调低高亮像素的亮度，使得明亮的细节不再刺眼。通过这样的调整就能在环境光昏暗时，大大提高图像的可读性和人眼的舒适性。

具体而言，可以采用全局映射处理方式，利用图像的亮度直方图计算出新的亮度直方图，两个直方图间具有明确的对应关系，也即利用两个亮度直方图可以将原图像变换成一张新的图像。例如可以将原图像中亮度为a1的像素在新图像中的亮度都由b1代替，原图像中亮度为a2的像素在新图像中的亮度都由b2代替等等。

然而在现有的全局映射处理方式中，通常是对图像亮度整体进行调整，如果原图像大部分像素都很明亮，该处理方式会将图像亮度整体调低，导致原本就比较昏暗的像素变得更暗，无法达到暗光增强的效果。并且无法对图像进行细节性调整，灵活性较差。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种图像处理方法及装置、存储介质、终端，有机会对暗区像素提升更高的亮度，并在达到暗光增强的效果过程中，对图像进行细节性调整，获得更好的灵活性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像处理方法，包括以下步骤：提供待处理图像，并确定所述待处理图像的统计直方图；根据所述统计直方图中亮度小于预设亮度阈值的像素的数量，确定全局映射权重值，其中，所述亮度小于预设亮度阈值的像素的数量越大，所述全局映射权重值越大；对所述待处理图像进行亮度增强处理，以得到亮度增强图像，并确定所述亮度增强图像的统计直方图；根据所述全局映射权重值、所述待处理图像的统计直方图以及亮度增强图像的统计直方图，对所述待处理图像的统计直方图进行全局映射处理，以得到全局映射统计直方图。

可选的，采用下述公式，根据所述统计直方图中亮度小于预设亮度阈值的像素的数量，确定全局映射权重值：

其中，w用于表示所述全局映射权重值，N用于表示所述预设亮度阈值，i用于表示第i个亮度值，hist(i)用于表示在所述统计直方图中第i个亮度值的像素的数量，其中，N为正整数，且0＜N≤Lvl，所述Lvl为所述统计直方图的灰度级数。

可选的，对所述待处理图像进行亮度增强处理，以得到亮度增强图像包括：采用CLAHE算法对所述待处理图像进行处理，以得到所述亮度增强图像。

可选的，采用下述公式，根据所述全局映射权重值、所述待处理图像的统计直方图中各个亮度值的像素数以及亮度增强图像的统计直方图中各个亮度值的像素数，对所述待处理图像的统计直方图进行全局映射处理，以得到全局映射统计直方图中各个亮度值的像素数：

outImage(k)＝origImage(k)×(1-weight)+CHAHEImage(k)×weight

其中，outImage(k)用于表示所述全局映射统计直方图中第k个亮度值的像素数，origImage(k)用于表示所述待处理图像的统计直方图中第k个亮度值的像素数，CHAHEImage(k)用于表示所述亮度增强图像的统计直方图中第k个亮度值的像素数，0≤k≤Lvl，所述Lvl为所述统计直方图的灰度级数，w用于表示所述全局映射权重值，m用于表示权重阈值，且m为正整数。

可选的，所述的图像处理方法还包括：确定所述待处理图像之前的n帧图像及其统计直方图；对所述n帧图像的统计直方图进行全局映射处理，以得到所述n帧图像的全局映射统计直方图；根据所述n帧图像的全局映射统计直方图中各个亮度值的像素数，对所述全局映射图像的统计直方图进行滤波处理；其中，n为正整数。

可选的，采用下述公式，根据所述n帧图像的全局映射统计直方图中各个亮度值的像素数，对所述全局映射图像的统计直方图进行滤波处理：

其中，heCur(i)用于表示滤波处理后的全局映射图像的统计直方图中第i 个亮度值的像素数，heMappingNew(i)用于表示所述待处理图像的全局映射图像的统计直方图中第i个亮度值的像素数，frameHist(j)(i)用于表示所述n帧图像中第j帧图像的全局映射图像的统计直方图中第i个亮度值的像素数，其中，i为正整数，且0≤i≤Lvl，所述Lvl为所述统计直方图的灰度级数。

可选的，所述的图像处理方法还包括：确定全局映射处理后的全局映射处理图像；对所述全局映射处理图像中的各个像素，分别进行局部映射处理，以得到各个像素的输出亮度值。

可选的，对所述全局映射处理图像中的各个像素，分别进行局部映射处理，以得到各个像素的输出亮度值包括：确定待处理像素以及所述待处理像素的邻域像素集合，其中，所述邻域像素集合为所述待处理像素在所述全局映射处理图像中周边预设范围内的一个或多个像素以及所述待处理像素；对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行低通滤波处理，以得到低通滤波亮度值a3；根据所述待处理像素的亮度值a1以及所述低通滤波亮度值a3，确定所述待处理像素的输出亮度值c。

可选的，对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行低通滤波处理，以得到低通滤波亮度值a3包括：所述低通滤波处理为高斯滤波处理，所述低通滤波亮度值a3为对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行高斯滤波处理后的高斯滤波亮度值；或者，所述低通滤波处理为均值滤波处理，所述低通滤波亮度值a3为对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行均值滤波处理后的平均亮度值。

可选的，对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行低通滤波处理，以得到低通滤波亮度值a3包括：所述低通滤波处理为高斯滤波处理，所述低通滤波亮度值a3为对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行高斯滤波处理后的高斯滤波亮度值；或者，所述低通滤波处理为均值滤波处理，所述低通滤波亮度值a3为对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行均值滤波处理后的平均亮度值。

可选的，所述待处理像素的亮度值越大，所述局部映射权重值p的取值越小。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像处理装置，包括：第一直方图确定模块，用于提供待处理图像，并确定所述待处理图像的统计直方图；权重值确定模块，用于根据所述统计直方图中亮度小于预设亮度阈值的像素的数量，确定全局映射权重值；第二直方图确定模块，用于对所述待处理图像进行亮度增强处理，以得到亮度增强图像，并确定所述亮度增强图像的统计直方图；第三直方图确定模块，用于根据所述全局映射权重值、所述待处理图像的统计直方图以及亮度增强图像的统计直方图，对所述待处理图像的统计直方图进行全局映射处理，以得到全局映射统计直方图。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述图像处理方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述图像处理方法的步骤。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

在本发明实施例中，通过确定全局映射权重值以及亮度增强图像，并根据所述全局映射权重值以及亮度增强图像得到全局映射统计直方图，且所述亮度小于预设亮度阈值的像素的数量越大，所述全局映射权重值越大，从而对于暗区像素较多的图像，可以得到较大的全局映射权重值，从而在全局映射处理后得到的全局映射统计直方图中，相比于亮区像素，有机会对暗区像素提升更高的亮度，相比于现有技术中对图像亮度整体进行调整，采用本发明实施例的方案，可以在达到暗光增强的效果过程中，对图像进行细节性调整，获得更好的灵活性。

进一步，在计算全局映射统计直方图中各个亮度值的像素数的过程中，通过设置weight在w较小时取值m×w，在w较大时取值1，可以实现对于暗区像素提升较多亮度，对亮区像素提升较少亮度，从而进一步实现更好的暗光增强效果，提高灵活性。

进一步，根据所述待处理图像之前的n帧图像的全局映射统计直方图中各个亮度值的像素数，对所述全局映射图像的统计直方图进行滤波处理，可以有效地实现帧间抗闪烁功能，提高观看连续图像时的用户体验。

进一步，在对所述全局映射处理图像中的各个像素，分别进行局部映射处理的过程中，将所述待处理像素的亮度值a1以及低通滤波亮度值a3均转换至对数域中，可以增大暗区像素的动态范围，进而用较暗像素减去邻域低通滤波结果(即背景或环境亮度)，有助于实现背景抑制，提升图像暗区细节和对比度。进一步地，通过设置局部映射权重值，可以有效考虑当前处理像素的亮度，避免对所有像素进行一致的处理。

进一步，所述待处理像素的亮度值越大，所述局部映射权重值p的取值越小。可以通过加权的方式融入当前处理像素的亮度这一因素，使亮度小的像素区域中低频部分抑制得到加强，相反在亮度小的像素区域中低频部分抑制得到减弱，从而使得暗区能够更强地削弱背景且增强更多的细节，有效降低图像失真问题。

附图说明

图1是本发明实施例中一种图像处理方法的流程图；

图2是本发明实施例中另一种图像处理方法的部分流程图；

图3是本发明实施例中一种局部映射处理的示意图；

图4是本发明实施例中一种图像处理装置的结构示意图。

具体实施方式

如前所述，在现有技术中，可以采用全局映射处理方式，利用图像的亮度直方图计算出新的亮度直方图，两个直方图间具有明确的对应关系，也即利用两个亮度直方图可以将原图像变换成一张新的图像。例如可以将原图像中亮度为a1的像素在新图像中的亮度都由b1代替，原图像中亮度为a2的像素在新图像中的亮度都由b2代替等等。然而现有的全局映射处理方式无法对图像进行细节性调整，灵活性较差。

本发明的发明人经过研究发现，在现有的全局映射处理方式中，通常是对图像亮度整体进行调整，如果原图像大部分像素都很明亮，该处理方式会将图像亮度整体调低，导致原本就比较昏暗的像素变得更暗，无法达到暗光增强的效果，并且无法对图像进行细节性调整，灵活性较差。

在本发明实施例中，通过确定全局映射权重值以及亮度增强图像，并根据所述全局映射权重值以及亮度增强图像得到全局映射统计直方图，且所述亮度小于预设亮度阈值的像素的数量越大，所述全局映射权重值越大，从而对于暗区像素较多的图像，可以得到较大的全局映射权重值，从而在全局映射处理后得到的全局映射统计直方图中，相比于亮区像素，有机会对暗区像素提升更高的亮度，相比于现有技术中对图像亮度整体进行调整，采用本发明实施例的方案，可以在达到暗光增强的效果过程中，对图像进行细节性调整，获得更好的灵活性。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参照图1，图1是本发明实施例中一种图像处理方法的流程图。所述图像处理方法可以包括：

步骤S11：提供待处理图像，并确定所述待处理图像的统计直方图；

步骤S12：根据所述统计直方图中亮度小于预设亮度阈值的像素的数量，确定全局映射权重值，其中，所述亮度小于预设亮度阈值的像素的数量越大，所述全局映射权重值越大；

步骤S13：对所述待处理图像进行亮度增强处理，以得到亮度增强图像，并确定所述亮度增强图像的统计直方图；

步骤S14：根据所述全局映射权重值、所述待处理图像的统计直方图以及亮度增强图像的统计直方图，对所述待处理图像的统计直方图进行全局映射处理，以得到全局映射统计直方图。

在步骤S11的具体实施中，可以采用适当的常规技术，确定所述待处理图像的统计直方图。

在本发明实施例中，对于确定统计直方图的具体方式不作限制。

在步骤S12的具体实施中，统计直方图中亮度小于预设亮度阈值的像素用于指示暗区像素，可以理解的是，所述亮度小于预设亮度阈值的像素的数量越大，所述待处理图像越昏暗。

根据所述统计直方图中亮度小于预设亮度阈值的像素的数量，确定全局映射权重值，其中，所述亮度小于预设亮度阈值的像素的数量越大，所述全局映射权重值越大。

其中，所述预设亮度阈值又可称为暗区像素比例阈值，在全局映射关系中可以通过设置该阈值来衡量图像中暗区像素比例。以所述统计直方图的灰度级数为256为例，所述预设亮度阈值选自取值区间[1，255]，作为一个非限制性的例子，预设亮度阈值可以设置为16～64，例如可以为32。

需要指出的是，所述预设亮度阈值越小全局映射效果越强，所述预设亮度阈值越大越接近原图。具体地，所述预设亮度阈值不应当设置过大，过大容易导致对图像误判为偏暗，导致后续得到的全局映射权重值过大，从而在全局映射处理后得到的全局映射统计直方图中，对暗区像素提升过高的亮度，影响成像质量；所述预设亮度阈值不应当设置过小，过小容易导致对图像误判为偏亮，导致后续得到的全局映射权重值过小，从而在全局映射处理后得到的全局映射统计直方图中，对暗区像素提升的亮度过低，影响成像质量。

进一步地，可以采用下述公式，根据所述统计直方图中亮度小于预设亮度阈值的像素的数量，确定全局映射权重值：

其中，w用于表示所述全局映射权重值，N用于表示所述预设亮度阈值， i用于表示第i个亮度值，hist(i)用于表示在所述统计直方图中第i个亮度值的像素的数量，其中，N为正整数，且0＜N≤Lvl，所述Lvl为所述统计直方图的灰度级数。

在具体实施中，以所述预设亮度阈值为32为例，w是计算直方图中最低的32个bin的和(即图像中较暗的像素数量)，可以作为图像暗区细节多少的度量。当图像较暗图像中较暗的像素越多，则w越小，因此可以用w来作为全局映射强度的一个信号。

在本发明实施例中，在计算全局映射统计直方图中各个亮度值的像素数的过程中，通过设置weight在w较小时取值m×w，在w较大时取值1，可以实现对于暗区像素提升较多亮度，对亮区像素提升较少亮度，从而进一步实现更好的暗光增强效果，提高灵活性。

在步骤S13的具体实施中，可以采用适当的算法对所述待处理图像进行亮度增强处理，以得到亮度增强图像，并采用适当的方法，确定所述亮度增强图像的统计直方图。

进一步地，对所述待处理图像进行亮度增强处理，以得到亮度增强图像的步骤可以包括：采用CLAHE算法对所述待处理图像进行处理，以得到所述亮度增强图像。

具体地，限制对比度自适应直方图均衡(Contrast Limited Adaptive HistogramEqualization，CLAHE)对于对比度受限的自适应直方图均衡算法就能够有效的限制噪声放大的情形。更具体地，对于图像中存在明显比其他区域亮或者暗的地方时，普通的直方图均衡算法就不能将该处的细节信息描述出来，CLAHE算法通过在当前处理像素周边的一个矩形区域内进行直方图均衡，可以达到扩大局部对比度，显示平滑区域细节的作用。

在步骤S14的具体实施中，在对所述待处理图像的统计直方图进行全局映射处理时，需要基于所述待处理图像的统计直方图以及亮度增强图像的统计直方图中的各个亮度值的像素数来确定。

进一步地，可以采用下述公式，根据所述全局映射权重值、所述待处理图像的统计直方图中各个亮度值的像素数以及亮度增强图像的统计直方图中各个亮度值的像素数，对所述待处理图像的统计直方图进行全局映射处理，以得到全局映射统计直方图中各个亮度值的像素数：

outImage(k)＝origImage(k)×(1-weight)+CHAHEImage(k)×weight

其中，outImage(k)用于表示所述全局映射统计直方图中第k个亮度值的像素数，origImage(k)用于表示所述待处理图像的统计直方图中第k个亮度值的像素数，CHAHEImage(k)用于表示所述亮度增强图像的统计直方图中第k个亮度值的像素数，0≤k≤Lvl，所述Lvl为所述统计直方图的灰度级数，w用于表示所述全局映射权重值，m用于表示权重阈值，且m为正整数。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，图像直方图灰度级数Lvl可以为 255，权重阈值m的取值可以满足3≤m≤5，例如为4。

则上述公式可以变化为：

outImage＝origImage*(1-weight)+CHAHEImage*weight

在本发明实施例中，通过确定全局映射权重值以及亮度增强图像，并根据所述全局映射权重值以及亮度增强图像得到全局映射统计直方图，且所述亮度小于预设亮度阈值的像素的数量越大，所述全局映射权重值越大，从而对于暗区像素较多的图像，可以得到较大的全局映射权重值，从而在全局映射处理后得到的全局映射统计直方图中，相比于亮区像素，有机会对暗区像素提升更高的亮度，相比于现有技术中对图像亮度整体进行调整，采用本发明实施例的方案，可以在达到暗光增强的效果过程中，对图像进行细节性调整，获得更好的灵活性。

进一步地，所述的图像处理方法还可以包括：确定所述待处理图像之前的n帧图像及其统计直方图；对所述n帧图像的统计直方图进行全局映射处理，以得到所述n帧图像的全局映射统计直方图；根据所述n帧图像的全局映射统计直方图中各个亮度值的像素数，对所述全局映射图像的统计直方图进行滤波处理；其中，n为正整数。

在本发明实施例中，根据所述待处理图像之前的n帧图像的全局映射统计直方图中各个亮度值的像素数，对所述全局映射图像的统计直方图进行滤波处理，可以有效地实现帧间抗闪烁功能，提高观看连续图像时的用户体验。

更进一步地，可以采用下述公式，根据所述n帧图像的全局映射统计直方图中各个亮度值的像素数，对所述全局映射图像的统计直方图进行滤波处理：

其中，heCur(i)用于表示滤波处理后的全局映射图像的统计直方图中第i 个亮度值的像素数，heMappingNew(i)用于表示所述待处理图像的全局映射图像的统计直方图中第i个亮度值的像素数，frameHist(j)(i)用于表示所述n帧图像中第j帧图像的全局映射图像的统计直方图中第i个亮度值的像素数，其中，i为正整数，且0≤i≤Lvl，所述Lvl为所述统计直方图的灰度级数。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，可以设置一个数组(例如命名为frameHist[n])，在其中保存当前帧之前n帧的加权全局映射关系结果(例如记为heMapping)用来做抗闪烁处理。每当新的加权全局映射关系(记为 heMappingNew)计算完毕后，可以将所述数组frameHist[n]内存储的最近的n 个加权全局映射关系结果heMapping与新的加权全局映射关系heMappingNew 做一个均值滤波，则滤波输出值heCur记为当前帧最终采用的全局映射关系。

其中，Lvl为图像直方图灰度级数，可以为255。

需要指出的是，n越小，抗闪烁效果越弱；n越大，全局映射关系越近似，全局映射效果越不明显。作为一个非限制性的例子，为实现帧间抗闪烁同时保证处理效果，n可以选自6～8，例如可以为n＝7(即前7帧)。

在视频处理过程中，每一帧图像进行全局映射后，会产生不同的全局亮度映射关系。如果相邻帧全局亮度映射关系差异较大，很可能在视觉上造成前后帧明暗频繁变化的效果，称为帧间闪烁。帧间闪烁非常影响观看的舒适度。通过平滑处理，将相邻帧的全局亮度映射关系变化幅度降低到人眼无法识别的程度，就可以消除这种影响，更适合观看。在本发明实施例中，通过预先存储当前帧前若干帧的全局亮度映射关系，并通过平滑处理得到抗闪烁的全局亮度映射关系，上述抗闪烁的全局亮度映射关系确定了每个像素的亮度值经过全局映射和抗闪烁后的输出亮度值。

进一步地，所述的图像处理方法还可以包括：确定全局映射处理后的全局映射处理图像；对所述全局映射处理图像中的各个像素，分别进行局部映射处理，以得到各个像素的输出亮度值。

参照图2，图2是本发明实施例中另一种图像处理方法的部分流程图。所述另一种图像处理方法可以包括图1示出的步骤S11至步骤S14，还可以包括确定全局映射处理后的全局映射处理图像的步骤，以及对所述全局映射处理图像中的各个像素，分别进行局部映射处理，以得到各个像素的输出亮度值的步骤。

其中，所述对所述全局映射处理图像中的各个像素，分别进行局部映射处理，以得到各个像素的输出亮度值的步骤可以包括步骤S21至步骤S23，以下对各个步骤进行说明。

在步骤S21中，确定待处理像素以及所述待处理像素的邻域像素集合，其中，所述邻域像素集合为所述待处理像素在所述全局映射处理图像中周边预设范围内的一个或多个像素以及所述待处理像素。

在步骤S22中，对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行低通滤波处理，以得到低通滤波亮度值a3。

在具体实施中，图像可以视为二维的信号，像素点灰度值的高低代表信号的强弱。高频滤波可以针对图像中灰度变化剧烈的点，例如图像轮廓或者是噪声；低频滤波可以针对图像中平坦的，灰度变化不大的点，例如图像中的大部分区域。

根据图像的高频与低频的特征，可以设置高通滤波器与低通滤波器，高通滤波可以检测图像中尖锐、变化明显的地方；低通滤波可以让图像变得光滑，滤除图像中的噪声。比较典型的低通滤波有：线性的均值滤波器、高斯滤波器，非线性的双边滤波器、中值滤波器；高通滤波有基于Canny，Sobel 等各种边缘滤波。

进一步地，对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行低通滤波处理，以得到低通滤波亮度值a3的步骤可以包括：所述低通滤波处理为高斯滤波处理，所述低通滤波亮度值a3为对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行高斯滤波处理后的高斯滤波亮度值；或者，所述低通滤波处理为均值滤波处理，所述低通滤波亮度值a3为对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行均值滤波处理后的平均亮度值。

在步骤S23中，根据所述待处理像素的亮度值a1以及所述低通滤波亮度值a3，确定所述待处理像素的输出亮度值c。

进一步地，可以采用下述公式，根据所述待处理像素的亮度值a1以及所述低通滤波亮度值a3，确定所述待处理像素的输出亮度值c：

a2＝log(a1)

a4＝log(a3)

b＝a2-p×a4

c＝exp(b)

其中，a2用于表示所述待处理像素的亮度值a1的对数值，a4用于表示所述低通滤波亮度值a3的对数值，p为局部映射权重值，且0≤p≤1，b用于表示所述待处理像素的输出亮度值c的对数值。

需要指出的是，局部映射权重值p可以是控制局部映射强度的参数。p的计算与对应的像素亮度相关。

更进一步地，所述待处理像素的亮度值越大，所述局部映射权重值p的取值越小。

其中，所述局部映射权重值p取值范围可以为[0 1]，也即当亮度低时P 较大，亮度较高时p近似为0。

参照图3，图3是本发明实施例中一种局部映射处理的示意图。

如图3所示，确定待处理像素的邻域像素集合311以及待处理像素321，对所述邻域像素集合311中各个像素的亮度值进行全局映射处理，以得到全局映射处理后的邻域像素集合312，进而对邻域像素集合312进行低通滤波处理，以得到低通滤波处理后的邻域像素集合313，并可以得到低通滤波亮度值 a3。

确定待处理像素321，对所述待处理像素321的亮度值进行全局映射处理，以得到全局映射处理后的待处理像素a1。

进而可以采用上述公式，对a1取对数得到a2，对a3取对数得到a4，将其转换至对数域中，可以增大暗区像素的动态范围。

进而可以提供权重p，并采用上述公式计算b以及c。

进一步地，在本发明实施例中，可以通过以下公式，确定所述p：

p＝LocalLvl*(1–a),a∈[0,1]

其中，LocalLvl为预设参数，所述LocalLvl越大，边缘描边效果越强，所述LocalLvl越小，暗区细节提高的越少。作为一个非限制性的例子，p可以选自0.3～0.5。

在本发明实施例中，所述待处理像素的亮度值越大，所述局部映射权重值p的取值越小。可以通过加权的方式融入当前处理像素的亮度这一因素，使亮度小的像素区域中低频部分抑制得到加强，相反在亮度小的像素区域中低频部分抑制得到减弱，从而使得暗区能够更强地削弱背景且增强更多的细节，有效降低图像失真问题。

在本发明实施例中，在对所述全局映射处理图像中的各个像素，分别进行局部映射处理的过程中，将所述待处理像素的亮度值a1以及低通滤波亮度值a3均转换至对数域中，可以增大暗区像素的动态范围，进而用较暗像素减去邻域低通滤波结果(即背景或环境亮度)，有助于实现背景抑制，提升图像暗区细节和对比度。进一步地，通过设置局部映射权重值，可以有效考虑当前处理像素的亮度，避免对所有像素进行一致的处理。

参照图4，图4是本发明实施例中一种图像处理装置的结构示意图。所述图像处理装置可以包括：

第一直方图确定模块41，用于提供待处理图像，并确定所述待处理图像的统计直方图；

权重值确定模块42，用于根据所述统计直方图中亮度小于预设亮度阈值的像素的数量，确定全局映射权重值；

第二直方图确定模块43，用于对所述待处理图像进行亮度增强处理，以得到亮度增强图像，并确定所述亮度增强图像的统计直方图；

第三直方图确定模块44，用于根据所述全局映射权重值、所述待处理图像的统计直方图以及亮度增强图像的统计直方图，对所述待处理图像的统计直方图进行全局映射处理，以得到全局映射统计直方图。

关于该图像处理装置的原理、具体实现和有益效果请参照前文及图1至图3示出的关于图像处理方法的相关描述，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述方法的步骤。所述存储介质可以是计算机可读存储介质，例如可以包括非挥发性存储器(non-volatile)或者非瞬态 (non-transitory)存储器，还可以包括光盘、机械硬盘、固态硬盘等。

本发明实施例还提供了一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述方法的步骤。所述终端包括但不限于手机、计算机、平板电脑等终端设备。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供待处理图像，并确定所述待处理图像的统计直方图；

根据所述统计直方图中亮度小于预设亮度阈值的像素的数量，确定全局映射权重值，其中，所述亮度小于预设亮度阈值的像素的数量越大，所述全局映射权重值越大；

对所述待处理图像进行亮度增强处理，以得到亮度增强图像，并确定所述亮度增强图像的统计直方图；

根据所述全局映射权重值、所述待处理图像的统计直方图以及亮度增强图像的统计直方图，对所述待处理图像的统计直方图进行全局映射处理，以得到全局映射统计直方图。

2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，采用下述公式，根据所述统计直方图中亮度小于预设亮度阈值的像素的数量，确定全局映射权重值：

其中，w用于表示所述全局映射权重值，N用于表示所述预设亮度阈值，i用于表示第i个亮度值，hist(i)用于表示在所述统计直方图中第i个亮度值的像素的数量，其中，N为正整数，且0＜N≤Lvl，所述Lvl为所述统计直方图的灰度级数。

3.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，对所述待处理图像进行亮度增强处理，以得到亮度增强图像包括：

采用CLAHE算法对所述待处理图像进行处理，以得到所述亮度增强图像。

4.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，采用下述公式，根据所述全局映射权重值、所述待处理图像的统计直方图中各个亮度值的像素数以及亮度增强图像的统计直方图中各个亮度值的像素数，对所述待处理图像的统计直方图进行全局映射处理，以得到全局映射统计直方图中各个亮度值的像素数：

outImage(k)＝origImage(k)×(1-weight)+CHAHEImage(k)×weight

其中，outImage(k)用于表示所述全局映射统计直方图中第k个亮度值的像素数，origImage(k)用于表示所述待处理图像的统计直方图中第k个亮度值的像素数，CHAHEImage(k)用于表示所述亮度增强图像的统计直方图中第k个亮度值的像素数，0≤k≤Lvl，所述Lvl为所述统计直方图的灰度级数，w用于表示所述全局映射权重值，m用于表示权重阈值，且m为正整数。

5.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，还包括：

确定所述待处理图像之前的n帧图像及其统计直方图；

对所述n帧图像的统计直方图进行全局映射处理，以得到所述n帧图像的全局映射统计直方图；

根据所述n帧图像的全局映射统计直方图中各个亮度值的像素数，对所述全局映射图像的统计直方图进行滤波处理；

其中，n为正整数。

6.根据权利要求5所述的图像处理方法，其特征在于，采用下述公式，根据所述n帧图像的全局映射统计直方图中各个亮度值的像素数，对所述全局映射图像的统计直方图进行滤波处理：

其中，heCur(i)用于表示滤波处理后的全局映射图像的统计直方图中第i个亮度值的像素数，heMappingNew(i)用于表示所述待处理图像的全局映射图像的统计直方图中第i个亮度值的像素数，frameHist(j)(i)用于表示所述n帧图像中第j帧图像的全局映射图像的统计直方图中第i个亮度值的像素数，其中，i为正整数，且0≤i≤Lvl，所述Lvl为所述统计直方图的灰度级数。

7.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，还包括：

确定全局映射处理后的全局映射处理图像；

对所述全局映射处理图像中的各个像素，分别进行局部映射处理，以得到各个像素的输出亮度值。

8.根据权利要求7所述的图像处理方法，其特征在于，对所述全局映射处理图像中的各个像素，分别进行局部映射处理，以得到各个像素的输出亮度值包括：

确定待处理像素以及所述待处理像素的邻域像素集合，其中，所述邻域像素集合为所述待处理像素在所述全局映射处理图像中周边预设范围内的一个或多个像素以及所述待处理像素；

对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行低通滤波处理，以得到低通滤波亮度值a3；

根据所述待处理像素的亮度值a1以及所述低通滤波亮度值a3，确定所述待处理像素的输出亮度值c。

9.根据权利要求8所述的图像处理方法，其特征在于，对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行低通滤波处理，以得到低通滤波亮度值a3包括：

所述低通滤波处理为高斯滤波处理，所述低通滤波亮度值a3为对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行高斯滤波处理后的高斯滤波亮度值；

或者，所述低通滤波处理为均值滤波处理，所述低通滤波亮度值a3为对所述邻域像素集合中各个像素的亮度值进行均值滤波处理后的平均亮度值。

10.根据权利要求8所述的图像处理方法，其特征在于，采用下述公式，根据所述待处理像素的亮度值a1以及所述低通滤波亮度值a3，确定所述待处理像素的输出亮度值c：

a2＝log(a1)

a4＝log(a3)

b＝a2-p×a4

c＝exp(b)

其中，a2用于表示所述待处理像素的亮度值a1的对数值，a4用于表示所述低通滤波亮度值a3的对数值，p为局部映射权重值，且0≤p≤1，b用于表示所述待处理像素的输出亮度值c的对数值。

11.根据权利要求10所述的图像处理方法，其特征在于，所述待处理像素的亮度值越大，所述局部映射权重值p的取值越小。

12.一种图像处理装置，其特征在于，包括：

第一直方图确定模块，用于提供待处理图像，并确定所述待处理图像的统计直方图；

权重值确定模块，用于根据所述统计直方图中亮度小于预设亮度阈值的像素的数量，确定全局映射权重值；

第二直方图确定模块，用于对所述待处理图像进行亮度增强处理，以得到亮度增强图像，并确定所述亮度增强图像的统计直方图；

第三直方图确定模块，用于根据所述全局映射权重值、所述待处理图像的统计直方图以及亮度增强图像的统计直方图，对所述待处理图像的统计直方图进行全局映射处理，以得到全局映射统计直方图。

13.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1至11任一项所述图像处理方法的步骤。

14.一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行权利要求1至11任一项所述图像处理方法的步骤。

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