CN114202517A - 一种图像对比度调节方法及装置 - Google Patents

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CN114202517A CN202111441772.5A CN202111441772A CN114202517A CN 114202517 A CN114202517 A CN 114202517A CN 202111441772 A CN202111441772 A CN 202111441772A CN 114202517 A CN114202517 A CN 114202517A
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Abstract

本发明提供一种图像对比度调节的方法及装置，所述方法包括：在显示屏幕上选取感兴趣区域，将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围，对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，根据调节后的亮度值调节所述目标图像中的各个像素的亮度，得到对比度调节后的目标图像，通过提高图像显示的对比度来提升图像显示的可识读性，减少调节图像的次数。本发明可有效提高图像显示信息的一次识读率，减少图像调节窗宽窗位的次数，提高工作效率。

Description

一种图像对比度调节方法及装置
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像对比度调节方法及装置。
背景技术
在医学影像显示领域，提高影像显示可读性非常重要，目前一般通过调节窗宽窗位来提高影像显示识读性；其中，窗宽窗位是医学影像处理中的常用概念。窗宽指医学影像数据所显示的范围，其为对影像进行截断的重要指标。窗宽的宽窄直接影响影像的清晰度与对比度。如果使用窄的窗宽，则显示的医学影像数据范围小，每一灰阶代表的医学影像数据幅度小，对比度强；反之，如果使用宽的窗宽，则显示的医学影像数据范围大，每一灰阶代表的医学影像数据幅度大，则影像对比度差；窗位是医学影像数据的中心位置，同样的窗宽，由于窗位不同，其所包括医学影像数据范围的医学影像数据也有差异。例如窗宽同为100H，当窗位为0H时，其医学影像数据范围为-50～+50H；如窗位为+35H时，则医学影像数据范围为-15～+85H。通常，欲观察某以组织结构及发生的病变，应以该组织的医学影像数据为窗位。
在现有的医学影像中各组织有相对稳定的灰度范围，固定的窗宽窗位并不是感兴趣区域影像的适宜参数，医生需要通过微调窗宽窗位使得特定组织下症状点显著性提高，然而调窗过程费时费力，很容易造成医生工作效率的下降，而且受限于影像医生的经验，手动调窗后影像显示效果不理想，显示的识读性很低。
发明内容
本发明提供一种图像对比度调节的方法及装置，用以解决现有技术中为了提高医学影像显示的识读性，需要多次对窗宽窗位进行手动调节而造成医生工作效率下降的问题，有效提高了图像显示信息的一次识读率，减少图像调节窗宽窗位的次数，提高了工作效率。
第一方面，本发明提供一种图像对比度调节的方法，包括：
在显示屏幕上选取感兴趣区域；
将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围；
对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，根据调节后的亮度值调节所述目标图像中的各个像素的亮度，得到对比度调节后的目标图像。
进一步，在所述将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像之前，还包括：
降低所述显示屏幕上的感兴趣区域之外区域的亮度。
进一步，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围，包括：
对所述目标图像进行灰阶分析，得到所述目标图像所对应的所有灰阶；
根据显示屏幕的亮度值、对比度值以及亮度响应曲线，计算显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值；
根据所述目标图像所对应的所有灰阶以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的亮度值，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围。
进一步，所述对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，包括：
根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值；对所述目标图像的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围确定第一JND索引值线性扩展比例；
根据所述线性扩展比例，对所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值进行调整，得到所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值；
根据所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值；
根据所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值，确定所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶；
根据所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值。
进一步，所述根据显示屏幕的亮度值、对比度值以及亮度响应曲线，计算显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，包括：
根据所述显示屏幕的最大亮度值、最小亮度值以及对比度值，确定显示屏幕所能显示的灰阶最大值所对应的亮度值以及灰阶最小值所对应的亮度值；
根据所述显示屏幕所能显示的灰阶最大值所对应的亮度值、灰阶最小值所对应的亮度值以及亮度响应曲线，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值与所述灰阶最小值之外的其他灰阶所对应的亮度值。
进一步，所述根据所述显示屏幕所能显示的灰阶最大值所对应的亮度值、灰阶最小值所对应的亮度值以及亮度响应曲线，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值与所述灰阶最小值之外的其他灰阶所对应的亮度值，包括：
在所述亮度响应曲线为DICOM的情况下，根据第一公式计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值与所述灰阶最小值之外的其他灰阶所对应的亮度值：所述第一公式为：
Figure BDA0003383618590000041
其中，a＝-1.3011877，b＝-2.5840191E-2，c＝8.0242636E-2，d＝-1.0320229E-1，e＝1.3646699E-1，f＝2.8745620E-2，g＝-2.5468404E-2，h＝-3.1978977E-3，k＝1.2992634E-4，m＝1.3635334E-3。
进一步，所述根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值，包括：
根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，通过第二公式确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值；所述第二公式为：
j(L)＝A+B·Log10(L)+C·(Log10(L))2+D·(Log10(L))3+E·(Log10(L))4+F·(Log10(L))5+G·(Log10(L))6+H·(Log10(L))7+I·(Log10(L))8
其中，A＝71.498068，B＝94.593053，C＝41.912053，D＝9.8247004，E＝0.28175407，F＝-1.1878455，G＝-0.18014349，H＝0.14710899，I＝-0.017046845。
第二方面，本发明还提供了一种图像对比度调节的装置，包括：选择模块、图像处理模块、扩展获取模块，其中：
选择模块，用于在显示屏幕上选取感兴趣区域；
图像处理模块，用于将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围；
扩展获取模块，用于对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，根据调节后的亮度值调节所述目标图像中的各个像素的亮度，得到对比度调节后的目标图像。
第三方面，本发明还提供一种电子设备，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，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述图像对比度调节的方法的步骤。
第四方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述图像对比度调节的方法的步骤。
本发明提供的一种图像对比度调节的方法及装置，通过在显示屏幕上选取感兴趣区域，将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围，对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，根据调节后的亮度值调节所述目标图像中的各个像素的亮度，得到对比度调节后的目标图像，有效提高了图像显示信息的一次识读率，减少图像调节窗宽窗位的次数，提高了工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明一个实施例提供的一种图像对比度调节的方法的流程示意图；
图2是本发明提供的一种常规影像示意图；
图3是本发明另一个实施例提供的降低显示屏幕感兴趣区域之外区域的亮度的示意图；
图4是本发明另一个实施例提供的一种图像对比度调节的方法流程示意图；
图5是本发明又一个实施例提供的一种图像对比度调节的方法示意图；
图6是本发明又一个实施例提供的经过对比度调节后的示意图；
图7是本发明另一个实施例提供的一种图像对比度调节的装置的结构框图；
图8是本发明另一个实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。
图1是本实施例提供的一种图像对比度调节的方法的流程示意图，参见图1，该方法包括：
步骤101：在显示屏幕上选取感兴趣区域；
需要进一步说明的是，提供显示屏幕的设备可以是手机、平板电脑等移动设备，也可以是电脑、外墙LED屏幕等固定设备，本领域技术人员可以根据实际需要变化出更多实施例，在此不予赘述。
在本实施例中，感兴趣区域是医生想了解的特定组织上的一个病灶部位，在其他实施例中，感兴趣区域也可以是用户所关注的其他类型的区域，如图像中的人脸区域。感兴趣区域的形状可以是圆形、矩形或其他形状，在此不做限定。
具体地，在显示屏幕上选取感兴趣区域之前，所看到的是常规的影像示意图，如图2所示，在此基础上，采用提供显示屏幕的设备自带的选取按钮在显示屏幕上选取感兴趣区域。
步骤102：将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围；
具体地，采用显示屏幕上菜单栏自带的裁剪或截图按钮将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像，对所述目标图像进行灰阶分析处理，得到所述目标图像所对应的所有灰阶，根据显示屏幕的亮度值、对比度值以及亮度响应曲线，计算显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，并根据所述目标图像所对应的所有灰阶以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的亮度值，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围。
步骤103：对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，根据调节后的亮度值调节所述目标图像中的各个像素的亮度，得到对比度调节后的目标图像。
具体地，根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值；对所述目标图像的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围确定第一JND索引值线性扩展比例；根据所述线性扩展比例，对所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值进行调整，得到所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值；根据所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值；根据所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值，确定所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶；根据所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值。
本实施例提供了一种图像对比度调节的方法，通过在显示屏幕上选取感兴趣区域，将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围，对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，根据调节后的亮度值调节所述目标图像中的各个像素的亮度，得到对比度调节后的目标图像，有效提高了图像显示信息的一次识读率，减少图像调节窗宽窗位的次数，从而提高了工作效率。
在本申请的另一个实施例中，在所述将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像之前，还包括：降低所述显示屏幕上的感兴趣区域之外区域的亮度。
具体地，图3为本实施例在进行了感兴趣区域选取之后，降低对感兴趣区域之外区域的亮度的示意图，在本实施例中，在选取感兴趣区域之后，将未选取的全部区域的亮度降低到初始亮度的20％，其中，降低亮度的实现方式主要是编写的降低图像亮度的相关算法，在此不作进一步限定。
本实施例提供了一种图像对比度调节的方法，在将感兴趣区域的图像选中为目标图像之前，降低显示屏幕上的感兴趣区域之外区域的亮度，更突出需要重点关注的感兴趣区域，初步增强了感兴趣区域的显示效果。
参照图4，图4为在上述实施例的基础上，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围的方法流程示意图，包括如下步骤：
步骤1021：对所述目标图像进行灰阶分析，得到所述目标图像所对应的所有灰阶；
步骤1022：根据显示屏幕的亮度值、对比度值以及亮度响应曲线，计算显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值；
具体地，根据所述显示屏幕的最大亮度值、最小亮度值以及对比度值，确定显示屏幕所能显示的灰阶最大值所对应的亮度值以及灰阶最小值所对应的亮度值；根据所述显示屏幕所能显示的灰阶最大值所对应的亮度值、灰阶最小值所对应的亮度值以及亮度响应曲线，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值与所述灰阶最小值之外的其他灰阶所对应的亮度值；
在本申请的一个实施例中，显示屏幕的最大亮度值为400.051，最小亮度值为0.400，对比度值为1000，根据显示屏幕的最大亮度值、最小亮度值以及对比度值确定显示屏幕所能显示的灰阶最大值255所对应的亮度值为400.051，灰阶最小值0所对应的亮度值为0.400，并结合亮度响应曲线，计算显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值255与所述灰阶最小值0之外的其他灰阶所对应的亮度值。
步骤1023：根据所述目标图像所对应的所有灰阶以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的亮度值，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围。
具体地，在本实施例中，目标图像对应的所有灰阶都能够通过显示屏幕所能显示的0-255灰阶找到，并且不会超过此灰阶范围，显示屏幕所能显示的所有灰阶都有与之相对应的亮度值，通过将目标图像的灰阶与显示屏幕所能显示的灰阶一一对应，确定目标图像的所有灰阶的亮度值，得到目标图像中各个像素的亮度值范围。
本实施例提供的一种图像对比度调节的方法，由于不同的显示屏幕显示的灰阶所对应的亮度不同，所以通过将所述目标图像所对应的所有灰阶，匹配显示屏幕所能显示的灰阶各自所对应的亮度值，得出所述目标图像中各个像素的亮度值范围，更准确地匹配了目标图像的所有灰阶的亮度值，有效提高了图像显示信息的一次识读率，减少了图像调节窗宽窗位的次数，从而提高了工作效率。
进一步地，在上述实施例的基础上，根据所述显示屏幕所能显示的灰阶最大值所对应的亮度值、灰阶最小值所对应的亮度值以及亮度响应曲线，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值与所述灰阶最小值之外的其他灰阶所对应的亮度值，包括：
在所述亮度响应曲线为DICOM的情况下，根据第一公式计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值与所述灰阶最小值之外的其他灰阶所对应的亮度值：所述第一公式为：
Figure BDA0003383618590000101
其中，j为JND索引值，L(j)为JND索引值对应的亮度值，a＝-1.3011877，b＝-2.5840191E-2，c＝8.0242636E-2，d＝-1.0320229E-1，e＝1.3646699E-1，f＝2.8745620E-2，g＝-2.5468404E-2，h＝-3.1978977E-3，k＝1.2992634E-4，m＝1.3635334E-3。
其中，DICOM是医学图像和相关信息的国际标准，其定义了质量能满足临床需要的可用于数据交换的医学图像格式。
在一个具体的实施例中，参照表1，对目标图像进行灰阶分析，获得图像所有灰阶数值。本实施例中，采用的是8位图像，即阶数为256的图像，目标图像的灰阶最小值为36，灰阶最大值为203；从显示设备读取当前的亮度、对比度和亮度响应曲线，亮度为400cd/m2，对比度为1000:1，亮度响应曲线为DICOM，根据第一公式计算显示设备能显示的灰阶所对应的亮度值，如表1所示，从中得到目标图像所有灰阶各自所对应的亮度值，即36阶至203阶范围内的各阶所对应的亮度值；其中，36阶的亮度为3.099cd/m2，203阶所对应的亮度为163.525cd/m2。
表1
Figure BDA0003383618590000102
在所述亮度响应曲线不为DICOM的情况下，仍然根据显示器的实际亮度响应曲线公式计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值与所述灰阶最小值之外的其他灰阶所对应的亮度值：所述显示器的亮度响应曲线公式，一种实施例为：
Figure BDA0003383618590000111
其中，L为亮度，i为灰阶，I最大灰阶，γ为亮度响应曲线的指数；常用γ值有2.0、2.2等。
本实施例提供的一种图像对比度调节的方法，通过分别考虑亮度响应曲线的两种不同类型，更有针对性的计算显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值与所述灰阶最小值之外的其他灰阶所对应的亮度值，也使目标图像中各个像素的亮度值范围更准确，有效提高了图像显示信息的一次识读率，减少了图像调节窗宽窗位的次数，从而提高了工作效率。
参照图5，图5为在上述实施例的基础上，对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值的方法流程示意图，包括如下步骤：
步骤1031：根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值；对所述目标图像的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围确定第一JND索引值线性扩展比例；
具体地，所述根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值，包括：
根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，通过第二公式确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值；所述第二公式为：
j(L)＝A+B·Log10(L)+C·(Log10(L))2+D·(Log10(L))3+E·(Log10(L))4
+F·(Log10(L))5+G·(Log10(L))6+H·(Log10(L))7+I·(Log10(L))8
其中，L为亮度值，j(L)为亮度值对应的JND索引值，A＝71.498068，B＝94.593053，C＝41.912053，D＝9.8247004，E＝0.28175407，F＝-1.1878455，G＝-0.18014349，H＝0.14710899，I＝-0.017046845。
参照表1，在本实施例中，通过第二公式可得出表1中36阶对应的第一JND索引值为129.24，203阶对应的第一JND索引值为543.73，中间的灰阶所对应的第一JND索引值不再一一例举。
步骤1032：根据所述线性扩展比例，对所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值进行调整，得到所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值；
步骤1033：根据所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值；
具体地，在上述实施例的基础上的，本实施例中，将显示屏幕所能显示的灰阶最大值所对应的JND索引值与显示屏幕所能显示的灰阶最小值作差，并除以目标图像所占灰阶个数，得到目标图像平均每灰阶应增加的JND索引值，参照表1，显示屏幕所能显示的灰阶最大值为255，所对应的JND索引值为672.80，显示屏幕所能显示的灰阶最小值为0，所对应的JND索引值为39.89，其中，由上述实施例可知，目标图像的灰阶最小值为36，灰阶最大值为203，故所占灰阶个数为167，将显示屏幕所能显示的灰阶最大值所对应的JND索引值与显示屏幕所能显示的灰阶最小值作差，并除以目标图像所占灰阶个数，可得目标图像平均每灰阶应增加的JND索引值为3.79。参照表2，为经过调整后的第二JND索引值。
表2
Figure BDA0003383618590000121
Figure BDA0003383618590000131
步骤1034：根据所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值，确定所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶；
在上述实施例的基础上，根据目标图像的某一像素的经过调整后的第二JND索引值，从显示屏幕所能显示的所有灰阶所对应的JND索引值中查找到最接近的灰阶值，将查找到的灰阶值作为目标图像的该某一像素的经过调节后的灰阶。例如，结合表1和表2，假设目标图像中的像素A所对应的第二JND索引值为521.20，可以从表1中找到与该第二JND索引值最接近的第一JND索引值为521.40，在表1中第一JND索引值为521.40所对应的显示屏幕所能显示的灰阶为194，将该灰阶作为前述像素A所对应的灰阶，将其记录到表2中，从而得到目标图像中的像素A在调节后所对应的灰阶。重复上述操作，即确定目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶。
步骤1035：根据所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值。
在之前的步骤中，分别计算得到了目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶，以及显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，因此可根据前述的第一公式计算目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值。
计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值之后，即可得到对比度调节后的目标图像。图6为对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值之后的示意图，即经过对比度处理后的示意图。
本实施例提供了一种图像对比度调节的方法，通过根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值；对所述目标图像的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围确定第一JND索引值线性扩展比例；根据所述线性扩展比例，对所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值进行调整，得到所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值；根据所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值；根据所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值，确定所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶；根据所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，得到对比度调节后的目标图像，有效提高了图像显示信息的一次识读率，减少图像调节窗宽窗位的次数，从而提高了工作效率。
在本实施例中，显示屏幕为8位即256阶，在计算机显示屏幕上选取感兴趣区域，所述感兴趣区域可以是圆形、矩形或其它形状，本实施例为圆形；
本实施例将感兴趣区域之外的区域降低亮度到20％，把感兴趣区域选中为图像进行灰阶分析，获得图像所有灰阶数值，本实施例中灰阶数值从最小值36到最大值203；
从显示器读取当前的亮度、对比度和亮度响应曲线，本实施例亮度为400cd/m2，对比度为1000:1，亮度响应曲线为DICOM，根据第一公式计算所述显示器能显示的灰阶所对应的亮度，从中得到感兴趣区图像所有灰阶的亮度，即36阶至203阶范围内的各阶所对应的亮度值，其中36阶的亮度为3.099cd/m2，203阶所对应的亮度为163.525cd/m2；
使用第二公式计算显示范围内的灰阶的JND索引j；
从前面计算的数据中查找出感兴趣区图像所有灰阶的亮度值及其JND索引值，其中36阶的j为129.24，203阶的j为543.73；
将图像所有灰阶的JND索引值，线性放大到显示范围，得到新的JND索引值；
将新的JND索引值从显示器显示范围的JND索引值表中查找到最接近的图像灰阶，对感兴趣区域图像进行处理后进行显示，达到调节对比度的效果。
又一方面，本发明中以灰阶为例，可以对红绿蓝三通道分别处理，则显示效果更加精细；本发明中的显示标准可以人为设置，也可以直接从图像信息中识别，还可以从显示器中读取。
下面对本发明提供的一种图像对比度调节装置进行描述，下文描述的一种图像对比度调节装置与上文描述的一种图像对比度调节方法可相互对应参照。
图7为本实施例提供的图像对比度调节装置的结构框图，该装置包括选择模块701、图像处理模块702、扩展获取模块703，其中：
选择模块701，用于在显示屏幕上选取感兴趣区域；
需要进一步说明的是，提供显示屏幕的设备可以是手机、平板电脑等移动设备，也可以是电脑、外墙LED屏幕等固定设备，本领域技术人员可以根据实际需要变化出更多实施例，在此不予赘述。
在本实施例中，感兴趣区域是医生想了解的特定组织上的一个病灶部位，在其他实施例中，感兴趣区域也可以是用户所关注的其他类型的区域，如图像中的人脸区域。感兴趣区域的形状可以是圆形、矩形或其他形状，在此不做限定。
具体地，在显示屏幕上选取感兴趣区域之前，所看到的是常规的影像示意图，如图2所示，在此基础上，采用提供显示屏幕的设备自带的选取按钮在显示屏幕上选取感兴趣区域。
图像处理模块702，用于将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围；
具体地，采用显示屏幕上菜单栏自带的裁剪或截图按钮将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像，对所述目标图像进行灰阶分析处理，得到所述目标图像所对应的所有灰阶，根据显示屏幕的亮度值、对比度值以及亮度响应曲线，计算显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，并根据所述目标图像所对应的所有灰阶以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的亮度值，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围。
扩展获取模块703，用于对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，根据调节后的亮度值调节所述目标图像中的各个像素的亮度，得到对比度调节后的目标图像。
具体地，根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值；对所述目标图像的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围确定第一JND索引值线性扩展比例；根据所述线性扩展比例，对所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值进行调整，得到所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值；根据所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值；根据所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值，确定所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶；根据所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值。
本实施例提供了一种图像对比度调节的装置，通过选择模块701，用于在显示屏幕上选取感兴趣区域；图像处理模块702，用于将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围；扩展获取模块703，用于对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，根据调节后的亮度值调节所述目标图像中的各个像素的亮度，得到对比度调节后的目标图像，有效提高了图像显示信息的一次识读率，减少图像调节窗宽窗位的次数，从而提高了工作效率。
可选的，所述装置还包括：调节模块；
调节模块，用于在所述将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像之前，降低所述显示屏幕上的感兴趣区域之外区域的亮度。
本实施例提供了一种图像对比度调节的装置，在将感兴趣区域的图像选中为目标图像之前，通过调节模块降低显示屏幕上的感兴趣区域之外区域的亮度，更突出需要重点关注的感兴趣区域，初步增强了感兴趣区域的显示效果。
可选的，图像处理模块还包括：第一分析模块，第一计算模块，第一确定模块；
第一分析模块，用于对所述目标图像进行灰阶分析，得到所述目标图像所对应的所有灰阶；
第一计算模块，用于根据显示屏幕的亮度值、对比度值以及亮度响应曲线，计算显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值；
第一确定模块，根据所述目标图像所对应的所有灰阶以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的亮度值，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围。
本实施例提供的一种图像对比度调节的装置，由于不同的显示屏幕显示的灰阶所对应的亮度不同，所以通过将所述目标图像所对应的所有灰阶，匹配显示屏幕所能显示的灰阶各自所对应的亮度值，得出所述目标图像中各个像素的亮度值范围，更准确地匹配了目标图像的所有灰阶的亮度值，有效提高了图像显示信息的一次识读率，减少了图像调节窗宽窗位的次数，从而提高了工作效率。
可选的，所述扩展获取模块还包括：第一处理模块，第二处理模块，第三处理模块；
第一处理模块，用于根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值；
可选的，所述第一处理模块包括：第一处理确定模块；
第一处理确定模块，用于根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，通过第二公式确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值；所述第二公式为：
j(L)＝A+B·Log10(L)+C·(Log10(L))2+D·(Log10(L))3+E·(Log10(L))4
+F·(Log10(L))5+G·(Log10(L))6+H·(Log10(L))7+I·(Log10(L))8
其中，A＝71.498068，B＝94.593053，C＝41.912053，D＝9.8247004，E＝0.28175407，F＝-1.1878455，G＝-0.18014349，H＝0.14710899，I＝-0.017046845。
第二处理模块，用于对所述目标图像的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围确定第一JND索引值线性扩展比例；根据所述线性扩展比例，对所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值进行调整，得到所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值；
第三处理模块，用于根据所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值；根据所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值，确定所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶；根据所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值。
本实施例提供了一种图像对比度调节的装置，通过第一处理模块根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值，第二处理模块对所述目标图像的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围确定第一JND索引值线性扩展比例；根据所述线性扩展比例，对所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值进行调整，得到所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值，第三处理模块根据所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值；根据所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值，确定所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶；根据所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，根据调节后的亮度值调节所述目标图像中的各个像素的亮度，得到对比度调节后的目标图像，有效提高了图像显示信息的一次识读率，减少图像调节窗宽窗位的次数，从而提高了工作效率。
可选的，所述第一计算模块还包括：
用于根据所述显示屏幕的最大亮度值、最小亮度值以及对比度值，确定显示屏幕所能显示的灰阶最大值所对应的亮度值以及灰阶最小值所对应的亮度值；
用于根据所述显示屏幕所能显示的灰阶最大值所对应的亮度值、灰阶最小值所对应的亮度值以及亮度响应曲线，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值与所述灰阶最小值之外的其他灰阶所对应的亮度值；
在所述亮度响应曲线为DICOM的情况下，根据第一公式计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值与所述灰阶最小值之外的其他灰阶所对应的亮度值：所述第一公式为：
Figure BDA0003383618590000191
其中，a＝-1.3011877，b＝-2.5840191E-2，c＝8.0242636E-2，d＝-1.0320229E-1，e＝1.3646699E-1，f＝2.8745620E-2，g＝-2.5468404E-2，h＝-3.1978977E-3，k＝1.2992634E-4，m＝1.3635334E-3。
本实施例提供的一种图像对比度调节的装置，通过分别考虑亮度响应曲线的两种不同类型，更有针对性的计算显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值与所述灰阶最小值之外的其他灰阶所对应的亮度值，也使目标图像中各个像素的亮度值范围更准确，有效提高了图像显示信息的一次识读率，减少了图像调节窗宽窗位的次数，从而提高了工作效率。
图8为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过总线840完成相互间的通信。总线840可以用于电子设备与传感器之间的信息传输。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行如下方法：在显示屏幕上选取感兴趣区域；将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围；对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，根据调节后的亮度值调节所述目标图像中的各个像素的亮度，得到对比度调节后的目标图像。
此外，上述的存储器830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。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-Only Memory)、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。
另一方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令使计算机执行上述实施例所提供的一种图像对比度调节的方法，例如包括：在显示屏幕上选取感兴趣区域；将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围；对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，根据调节后的亮度值调节所述目标图像中的各个像素的亮度，得到对比度调节后的目标图像。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
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 (10)

1.一种图像对比度调节方法，其特征在于，包括：
在显示屏幕上选取感兴趣区域；
将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围；
对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，根据调节后的亮度值调节所述目标图像中的各个像素的亮度，得到对比度调节后的目标图像。
2.根据权利要求1所述的图像对比度调节方法，其特征在于，在所述将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像之前，还包括：
降低所述显示屏幕上的感兴趣区域之外区域的亮度。
3.根据权利要求1或2所述的图像对比度调节方法，其特征在于，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围，包括：
对所述目标图像进行灰阶分析，得到所述目标图像所对应的所有灰阶；
根据显示屏幕的亮度值、对比度值以及亮度响应曲线，计算显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值；
根据所述目标图像所对应的所有灰阶以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的亮度值，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围。
4.根据权利要求3所述的图像对比度调节方法，其特征在于，所述对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，包括：
根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值；对所述目标图像的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围确定第一JND索引值线性扩展比例；
根据所述线性扩展比例，对所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值进行调整，得到所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值；
根据所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值；
根据所述目标图像的所有灰阶的第二JND索引值以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的JND索引值，确定所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶；
根据所述目标图像中的各个像素在调节后所对应的灰阶以及所述显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值。
5.根据权利要求3所述的图像对比度调节方法，其特征在于，所述根据显示屏幕的亮度值、对比度值以及亮度响应曲线，计算显示屏幕所能显示的所有灰阶各自所对应的亮度值，包括：
根据所述显示屏幕的最大亮度值、最小亮度值以及对比度值，确定显示屏幕所能显示的灰阶最大值所对应的亮度值以及灰阶最小值所对应的亮度值；
根据所述显示屏幕所能显示的灰阶最大值所对应的亮度值、灰阶最小值所对应的亮度值以及亮度响应曲线，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值与所述灰阶最小值之外的其他灰阶所对应的亮度值。
6.根据权利要求5所述的图像对比度调节方法，其特征在于，所述根据所述显示屏幕所能显示的灰阶最大值所对应的亮度值、灰阶最小值所对应的亮度值以及亮度响应曲线，计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值与所述灰阶最小值之外的其他灰阶所对应的亮度值，包括：
在所述亮度响应曲线为DICOM的情况下，根据第一公式计算所述显示屏幕所能显示的所有灰阶中除所述灰阶最大值与所述灰阶最小值之外的其他灰阶所对应的亮度值：所述第一公式为：
Figure FDA0003383618580000031
其中，a＝-1.3011877，b＝-2.5840191E-2，c＝8.0242636E-2，d＝-1.0320229E-1，e＝1.3646699E-1，f＝2.8745620E-2，g＝-2.5468404E-2，h＝-3.1978977E-3，k＝1.2992634E-4，m＝1.3635334E-3。
7.根据权利要求4所述的图像对比度调节方法，其特征在于，所述根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值，包括：
根据所述目标图像的所有灰阶的亮度值，通过第二公式确定所述目标图像的所有灰阶的第一JND索引值；所述第二公式为：
j(L)＝A+B·Log10(L)+C·(Log10(L))2+D·(Log10(L))3+E·(Log10(L))4+F·(Log10(L))5+G·(Log10(L))6+H·(Log10(L))7+I·(Log10(L))8
其中，A＝71.498068，B＝94.593053，C＝41.912053，D＝9.8247004，E＝0.28175407，F＝-1.1878455，G＝-0.18014349，H＝0.14710899，I＝-0.017046845。
8.一种图像对比度调节装置，其特征在于，包括：选择模块、图像处理模块、扩展获取模块，其中：
选择模块，用于在显示屏幕上选取感兴趣区域；
图像处理模块，用于将所述感兴趣区域的图像选中为目标图像，对所述目标图像进行处理，得到所述目标图像中各个像素的亮度值范围；
扩展获取模块，用于对所述目标图像中各个像素的亮度值范围进行扩展，根据扩展后的亮度值范围计算所述目标图像中的各个像素经过调节后的亮度值，根据调节后的亮度值调节所述目标图像中的各个像素的亮度，得到对比度调节后的目标图像。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上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程序时实现如权利要求1至7任一项所述一种图像对比度调节方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，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执行时实现如权利要求1至7任一项所述一种图像对比度调节方法的步骤。
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