CN115272090A - 图像对比度增强方法及装置 - Google Patents

图像对比度增强方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115272090A
CN115272090A CN202110484737.5A CN202110484737A CN115272090A CN 115272090 A CN115272090 A CN 115272090A CN 202110484737 A CN202110484737 A CN 202110484737A CN 115272090 A CN115272090 A CN 115272090A
Authority
CN
China
Prior art keywords
histogram
brightness
target image
value
determining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110484737.5A
Other languages
English (en)
Inventor
陈鹏飞
杨城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Novastar Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Xian Novastar Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Novastar Electronic Technology Co Ltd filed Critical Xian Novastar Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN202110484737.5A priority Critical patent/CN115272090A/zh
Publication of CN115272090A publication Critical patent/CN115272090A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/90—Dynamic range modification of images or parts thereof
    • G06T5/92—Dynamic range modification of images or parts thereof based on global image properties
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/40—Image enhancement or restoration using histogram techniques
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20004—Adaptive image processing
    • G06T2207/20008—Globally adaptive

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种图像对比度增强方法及装置。其中，该方法包括：对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；根据均衡亮度直方图确定对目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；根据各像素点的亮度分量确定目标图像的各像素点的亮度增益比率；根据亮度增益比率对目标图像的色度分量进行补偿，得到对目标图像处理后的色度分量；根据亮度分量和色度分量对目标图像进行调整。本发明解决了相关技术中的图像对比度增强方法，在提升图像对比度的同时，难以保证整体画质质量，难以保证细节信息不丢失的技术问题。

Description

图像对比度增强方法及装置
技术领域
本发明涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种图像对比度增强方法及装置。
背景技术
随着视频显示行业的发展，LED以及OLED等显示技术的升级，目前在视频显示领域，高画质视频显示的硬件设施已经获得了长足的发展，为更好地呈现高画质内容打下了坚实的硬件基础。高画质视频的呈现是一个全链路的过程，它不仅依赖于硬件设施的升级，视频源端画质质量的提升更成为高画质视频呈现的一个重要因素。
视频图像的高画质主要侧重于对视频图像的对比度、颜色以及细节等方面的呈现，其中，视频图像的对比度更成为高画质图像呈现的最为关键的一环。目前，界内有各种各样的视频图像对比度增强的方法，例如，最基本的直方图均衡化、动态对比度增强(DCE)等方法，但其均各有优缺点，很难保证在最大限度的提升图像对比度的同时，还能够保证整体画质质量，保证细节信息不丢失。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种图像对比度增强方法及装置，以至少解决相关技术中的图像对比度增强方法，在提升图像对比度的同时，难以保证整体画质质量，难以保证细节信息不丢失的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种图像的对比度增强方法，包括：对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；根据所述均衡亮度直方图确定对所述目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；根据各像素点的所述亮度分量确定所述目标图像的各像素点的亮度增益比率；根据所述亮度增益比率对所述目标图像的色度分量进行补偿，得到对所述目标图像处理后的色度分量；根据所述亮度分量和所述色度分量对所述目标图像进行调整。
可选的，对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图包括：对所述目标图像的亮度直方图进行对比度增强调节，得到增强亮度直方图；对所述增强亮度直方图进行均衡化处理，得到所述均衡亮度直方图。
可选的，对目标图像的亮度直方图进行对比度增强调节，得到增强亮度直方图包括：统计所述目标图像的各个像素的亮度值，得到所述亮度直方图；设置多个第一亮度值范围，并统计每个第一亮度值范围内的像素点总数，将每个第一亮度值范围内的像素点总数与所述目标图像的像素点总数的比值，作为所述第一亮度值范围的权重系数；通过所述第一亮度值范围对应的增强映射函数以及对应的权重系数，确定所述目标图像的各个像素点增强后的亮度值；对所述目标图像的各个像素点增强后的亮度值进行统计，生成所述增强亮度直方图。
可选的，对所述增强亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图包括：将所述增强亮度直方图分为Z组直方图单元，其中，Z为正整数，每组直方图单元内的像素点数均处于预设的数量范围；对每组直方图单元在亮度取值范围内进行直方图均衡化处理，并记录每组直方图单元均衡化处理后的目标亮度值；将所述目标亮度值映射在对应的直方图单元，得到均衡亮度直方图。
可选的，将所述增强亮度直方图分为Z组直方图单元包括：根据所述目标图像的像素点的总数量，和所述直方图单元的组数Z，确定每组直方图单元对应的平均像素数量；根据所述平均像素数量和预设的数量容许值确定所划分的直方图单元的像素点的数量范围；从所述增强亮度直方图中按照预设顺序，将与所述直方图的亮度值相邻的直方图归为一组直方图单元，确定所述直方图单元的像素点的数量是否处于所述数量范围；在所述直方图单元的像素数量处于所述数量范围的情况下，将所述直方图和相邻的直方图进行合并，确定所述直方图单元；在所述直方图单元的像素数量不处于所述数量范围的情况下，继续将相邻的直方图加入所述直方图单元，直至所述直方图单元的像素数量处于所述数量范围内。
可选的，对每组直方图单元在亮度取值范围内进行直方图均衡化处理，并记录每组直方图单元均衡化处理后的目标亮度值包括：确定所述目标图像的亮度值的取值范围；根据所述取值范围以及所述直方图单元的组数Z，确定并记录每组直方图单元对应的目标亮度值，对多个所述直方图单元进行均衡化处理。
可选的，根据所述取值范围以及所述直方图单元的组数Z，确定并记录每组直方图单元对应的目标亮度值，对多个所述直方图单元进行均衡化处理包括：根据所述取值范围除以所述组数Z，得到多组直方图单元的亮度平均值；根据直方图单元对应的组数Z的数值，与所述亮度平均值的乘积，确定并记录所述直方图单元对应的目标亮度值，其中，组数Z的数值最小的直方图单元对应的亮度值最小。
可选的，将所述目标亮度值映射在对应的直方图单元，得到均衡亮度直方图包括：根据直方图单元的目标亮度值，确定所述直方图单元对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围，其中，所述第二亮度值范围为相邻前一组的直方图单元的目标亮度值，至所述直方图单元对应的目标亮度值；将所述第二亮度值范围按照等差的方式，对所述直方图单元的像素的亮度值进行映射，得到均衡直方图单元；将所有的直方图单元对应的均衡直方图单元进行组合，得到所述均衡亮度直方图。
可选的，将所述第二亮度值范围按照等差的方式，对所述直方图单元的像素的亮度值进行映射，得到均衡直方图单元包括：根据所述第二亮度值范围对应的亮度差值，除以所述直方图单元的像素点数量，得到所述像素点映射到所述均衡直方图单元的等差差值，其中，所述亮度差值为所述第二亮度值范围的目标亮度值最大取值减去目标亮度值最小取值；根据所述等差差值，确定将所述直方图单元的像素点的亮度值映射为对应的映射直方图单元中的亮度值；根据所述均衡直方图单元中的多个像素点以及所述像素点的亮度值，确定所述均衡直方图单元。
可选的，根据所述等差差值，确定将所述直方图单元的像素点的亮度值映射为对应的映射直方图单元中的亮度值包括：将所述直方图单元中亮度值最值对应的像素点映射的亮度值，映射为对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围的最值，其中，所述直方图单元中亮度值最小值对应的像素点的亮度为所述第二亮度值范围的亮度最小值，所述直方图单元中像素最大值对应的像素点的亮度为所述第二亮度值范围的亮度最大值；将亮度值最值对应的像素点的亮度值逐个加上或减去所述等差差值，进行取整后，确定得到后续亮度值对应的像素点映射后的亮度值。
可选的，根据所述均衡亮度直方图确定对所述目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量包括：将所述均衡亮度直方图中各个像素点对应的亮度值，作为所述像素点的均衡化处理和对比度增强后的亮度分量；根据各像素点的所述亮度分量确定所述目标图像的各像素点的亮度增益比率包括：根据所述均衡亮度直方图中各个像素点的亮度分量对应的亮度值，与所述像素点未进行对比度增强和均衡化处理的亮度值的比值，确定所述亮度增益比率。
可选的，根据所述亮度增益比率对所述目标图像的色度分量进行补偿，得到对所述目标图像处理后的色度分量包括：将所述亮度增益比率与所述目标图像中的各个像素的色度分量的乘积，作为对所述目标图像处理后的色度分量。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种图像的对比度增强方法，包括：对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；根据所述均衡亮度直方图确定对所述目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；根据各像素点的所述亮度分量确定对所述目标图像处理后的各像素点的色度分量；根据所述亮度分量和所述色度分量对所述目标图像进行调整。
可选的，根据各像素点的所述亮度分量确定对所述目标图像处理后的各像素点的色度分量包括：根据各像素点的所述亮度分量确定所述目标图像的各像素点的亮度增益比率；根据所述亮度增益比率对所述目标图像的色度分量进行补偿，得到对所述目标图像处理后的色度分量。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种图像的对比度增强装置，包括：处理模块，用于对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；第一确定模块，用于根据所述均衡亮度直方图确定对所述目标图像均衡化处理和对比度增强后的亮度分量；第二确定模块，用于根据各像素点的所述亮度分量确定所述目标图像的各像素点的亮度增益比率；补偿模块，用于根据所述亮度增益比率对所述目标图像的色度分量进行补偿，得到对所述目标图像对比度增强后的色度分量；调整模块，用于根据所述亮度分量和所述色度分量对所述目标图像进行调整。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种图像的对比度增强装置，包括：处理模块，用于对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；第三确定模块，用于根据所述均衡亮度直方图确定对所述目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；第四确定模块，用于根据各像素点的所述亮度分量确定对所述目标图像处理后的各像素点的色度分量；调整模块，用于根据所述亮度分量和所述色度分量对所述目标图像进行调整。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述中任意一项所述的图像的对比度增强方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机存储介质所在设备执行上述中任意一项所述的图像的对比度增强方法。
在本发明实施例中，采用对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；根据均衡亮度直方图确定对目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；根据各像素点的亮度分量确定目标图像的各像素点的亮度增益比率；根据亮度增益比率对目标图像的色度分量进行补偿，得到对目标图像处理后的色度分量；根据亮度分量和色度分量对目标图像进行调整的方式，通过对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，根据均衡亮度直方图确定目标图像处理后的亮度分量，和亮度增益比率，进而根据亮度增益比率确定目标图像处理后的色度分量，根据亮度分量和色度分量调整目标图像，达到了根据均衡亮度直方图，确定处理后的目标图像的目的，从而实现了在充分提升目标图像整体对比度的同时，还能够保证细节信息的保留以及整体直方图分布的均衡，避免过度拉伸的技术效果，进而解决了相关技术中的图像对比度增强方法，在提升图像对比度的同时，难以保证整体画质质量，难以保证细节信息不丢失的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种图像的对比度增强方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种图像的对比度增强方法的流程图；
图3-1是根据本发明实施方式的低亮度的映射函数T1的示意图；
图3-2是根据本发明实施方式的中亮度的映射函数T2的示意图；
图3-3是根据本发明实施方式的中亮度的映射函数T3的示意图；
图4-1是根据本发明实施方式的目标图像的亮度直方图的示意图；
图4-2是根据本发明实施方式的亮度直方图进行对比度增强后的示意图；
图4-3是根据本发明实施方式的亮度直方图进行对比度增强和均衡化后的示意图；
图5是根据本发明实施例的一种图像的对比度增强装置的示意图；
图6是根据本发明实施例的一种图像的对比度增强装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例，提供了一种图像的对比度增强方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种图像的对比度增强方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；
步骤S104，根据均衡亮度直方图确定对目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；
步骤S106，根据各像素点的亮度分量确定目标图像的各像素点的亮度增益比率；
步骤S108，根据亮度增益比率对目标图像的色度分量进行补偿，得到对目标图像处理后的色度分量；
步骤S110，根据亮度分量和色度分量对目标图像进行调整。
通过上述步骤，可以采用对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；根据均衡亮度直方图确定对目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；根据各像素点的亮度分量确定目标图像的各像素点的亮度增益比率；根据亮度增益比率对目标图像的色度分量进行补偿，得到对目标图像处理后的色度分量；根据亮度分量和色度分量对目标图像进行调整的方式，通过对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，根据均衡亮度直方图确定目标图像处理后的亮度分量，和亮度增益比率，进而根据亮度增益比率确定目标图像处理后的色度分量，根据亮度分量和色度分量调整目标图像，达到了根据均衡亮度直方图，确定处理后的目标图像的目的，从而实现了在充分提升目标图像整体对比度的同时，还能够保证细节信息的保留以及整体直方图分布的均衡，避免过度拉伸的技术效果，进而解决了相关技术中的图像对比度增强方法，在提升图像对比度的同时，难以保证整体画质质量，难以保证细节信息不丢失的技术问题。
上述目标图像可以为视频图像，对视频中的图像进行逐帧对比度增强，可以实现对视频的对比度增强。上述目标图像还可以为单独的图像。目标图像的亮度直方图，可以是对目标图像的像素点的亮度值进行统计，生成的横坐标为亮度值，纵坐标为像素点数量的统计直方图。上述亮度值可以用像素点的像素值表示，像素值是图像被数字化时由计算机赋予的值，代表了图像中一个像素的区域内的平均亮度信息，或者像素的区域的平均反射(透射)密度信息。本实施例中像素的亮度值可以通过像素值进行表示。
需要说明的是，本实施例中的目标图像为YUV空间的图像，如果给定的目标图像其属于RGB空间，需要对其进行色彩空间的转换，将其转换到YUV空间，并提取其亮度分量Y进行计算：Y＝0.299×R+0.587×G+0.114×B。从而准确获取目标图像的亮度分量，也即是亮度值，以便后续处理。
上述对目标图像进行对比度增强处理，可以通过相关技术中的自适应动态对比度增强的方法，这种方法可以通过分析待处理图像的直方图分布，有效地对映射方程进行优化，从而保证对比度增强的程度以及细节信息的呈现。其具体处理过程为：
(一)将输入的视频的目标图像划分为三种场景类型：暗场景、普通场景以及亮场景。并且，针对三种不同的场景分别设计三个不同的映射函数，以适应每个不同场景的视频图像的对比度增强。由于每个目标图像的亮度分布范围有很大不同，这里仅根据其亮度变换进行增强曲线的拟合。图3-1是根据本发明实施方式的低亮度的映射函数T1的示意图；图3-2是根据本发明实施方式的中亮度的映射函数T2的示意图；图 3-3是根据本发明实施方式的中亮度的映射函数T3的示意图，如图3-1至图3-3分别是低、中、高这三个亮度级对应的映射函数T1、
Figure 1
、T3对应的映射曲线图。
(二)接下来，需要对输入的视频图像求取其直方图分布。这里，将直方图分为三个部分分别进行统计，即对应亮度级的低、中、高三个部分，并分别计算其在整个直方图中所占的比例，记为权重系数δ1、、δ2δ3；
(三)最后，通过(二)中求得的权重系数δ1、、δ2δ3以及(一)中设计的针对三个区间不同的映射函数T1、
Figure 1
、T3相结合，就可以获得最终的映射变换函数：
f(x)＝δ1T1(x)+δ2T2(x)+δ3T3(x)
其中，x为输入视频图像对应的像素点的像素值，f(x)为针对该像素点计算而得的映射结果。
通过上述方法的调节，处理后的视频图像效果有显著的提升，动态对比度获得了提升，而且也改善了直方图均衡化带来的细节丢失，拉伸过度的问题。但是，从另一个方面看，由于三条映射曲线的相互协调与抑制，同时也由于限制于三条权重曲线的设计，在整体动态范围的增强程度上，相较于原始的直方图均衡化仍然较弱，动态范围(整体对比度)并没有获得充足的提升。
通过对对比度增强后的目标图像的直方图进行均衡化处理，以调整目标图像的整体对比度，使得目标图像在充分提升目标图像整体对比度的同时，还能够保证细节信息的保留以及整体直方图分布的均衡，避免过度拉伸的技术效果。
上述均衡化处理为直方图均衡化，是图像处理领域中利用图像的直方图对对比度进行调整的方法，通常用来增加许多图像的全局对比度，尤其是当图像的数据的对比度相当接近的时候，通过均衡化处理两度可以更好地在直方图上分布。可以用于增强局部的对比度而不影响整体的对比度。对于背景和前景都太亮或太暗的图像非常适用。
根据均衡化后的均衡亮度直方图，确定对目标图像对比度增强和均衡化处理后的亮度分量，以及目标图像的亮度增益比率，该亮度增益比率也即是对比度增强和均衡化处理前的亮度分量，与对比度增强和均衡化处理后的亮度分量的比值。通过亮度增益比率对目标图像的色度分量进行补偿，得到对目标图像对比度增强和均衡化处理后的色度分量。通过对比度增强和均衡化处理后的亮度分量和色度分量就可以确定对比度增强和均衡化处理后的目标图像，从而实现对目标图像的对比度进行增强处理，在充分提升目标图像整体对比度的同时，还能够保证细节信息的保留以及整体直方图分布的均衡，避免过度拉伸的技术效果。
从而通过对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，根据均衡亮度直方图确定目标图像处理后的亮度分量，和亮度增益比率，进而根据亮度增益比率确定目标图像处理后的色度分量，根据亮度分量和色度分量调整目标图像，达到了根据均衡亮度直方图，确定处理后的目标图像的目的，从而实现了在充分提升目标图像整体对比度的同时，还能够保证细节信息的保留以及整体直方图分布的均衡，避免过度拉伸的技术效果，进而解决了相关技术中的图像对比度增强方法，在提升图像对比度的同时，难以保证整体画质质量，难以保证细节信息不丢失的技术问题。
可选的，对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图包括：对目标图像的亮度直方图进行对比度增强调节，得到增强亮度直方图；对增强亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图。
上述对目标图像的亮度直方图进行对比度增强调节，可以通过上述自适应动态对比度增强方法(ACE Adaptive Contrast Enhancement)，通过分析目标图像的直方图分布，有效地对映射方程进行优化，从而保证对比度增强的程度以及细节信息的呈现，对目标图像效果有显著的提升，动态对比度获得了提升，而且也改善了直方图均衡化带来的细节丢失，拉伸过度的问题。
对上述对比度增强调节后的增强亮度直方图，进行均衡化处理，从而将对比度增强调节和均衡化处理的方式进行有效地结合，在充分提升视频图像整体对比度的同时，还能够保持自适应动态对比度增强方法的优势，保证细节信息的保留以及整体直方图分布的均衡，无过度拉伸的缺点。进而解决了相关技术中的图像对比度增强方法，在提升图像对比度的同时，难以保证整体画质质量，难以保证细节信息不丢失的技术问题。
可选的，对目标图像的亮度直方图进行对比度增强调节，得到增强亮度直方图包括：统计目标图像的各个像素的亮度值，得到亮度直方图；设置多个第一亮度值范围，并统计每个第一亮度值范围内的像素点总数，将每个第一亮度值范围内的像素点总数与目标图像的像素点总数的比值，作为第一亮度值范围的权重系数；通过第一亮度值范围对应的增强映射函数以及对应的权重系数，确定目标图像的各个像素点增强后的亮度值；对目标图像的各个像素点增强后的亮度值进行统计，生成增强亮度直方图。
统计目标图像的各个像素的亮度值，得到亮度直方图，可以逐点统计输入图像的亮度分量，也即是亮度值，获得图像亮度直方图，其中，该亮度值直方图的横坐标为像素点的亮度值，纵坐标为像素数量。
设置多个第一亮度值范围，上述第一亮度值范围为目标图像在不同场景下的动态范围，例如，设置三个动态范围[m1,n1]，[m2,n2]，[m3,n3]，分别对应目标图像的暗场景，普通场景和亮场景，其中m1、m2、m3分别对应暗场景，普通场景和亮场景的亮度最小值，n1、n2、n3分别对应暗场景，普通场景和亮场景的亮度最大值，并统计每个第一亮度值范围内的像素点总数，将每个第一亮度值范围内的像素点总数与目标图像的像素点总数的比值，作为第一亮度值范围的权重系数，例如，通过分别计算不同场景的像素数量与目标图像的像素点总数的比例，获得针对于三个不同场景类型映射曲线的权重系数δ1、、δ2δ3。上述第一亮度值范围对应的增强映射函数可以为上述针对三种不同场景类型分别设计对应的增强映射函数，例如，上述暗场景、普通场景和亮场景的映射函数可以为上述低、中、高这三个亮度级对应的映射函数T1、
Figure 1
、T3。
通过第一亮度值范围对应的增强映射函数以及对应的权重系数，确定目标图像的各个像素点增强后的亮度值，可以通过以下公式对输入视频图像的每一个亮度像素点进行变换，求得针对于每一个像素点的新的映射值，进而获得初步利用自适应动态对比度增强的亮度分量的视频图像：OutImageY'(x)＝δ1T1(x)+δ2T2(x)+δ3T3(x)，其中，OutImageY'(x)为像素点增强后的亮度值，x为目标图像中第x个像素点。
可选的，对增强亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图包括：将增强亮度直方图分为Z组直方图单元，其中，Z为正整数，每组直方图单元内的像素点数均处于预设的数量范围；对每组直方图单元在亮度取值范围内进行直方图均衡化处理，并记录每组直方图单元均衡化处理后的目标亮度值；将目标亮度值映射在对应的直方图单元，得到均衡亮度直方图。
将增强亮度直方图分为Z组像素点数均处于预设数量范围的直方图单元时，可以先设定需要划分的直方图组数Z，剔除像素点数量为0的直方图，选择直方图数目最少的组，并与其相邻的两组中数值较小的合并，归为一组，以此迭代，达到需要划分的直方图组数，最终达到各组直方图数值基本保持一致。例如，将256bin的目标图像的增强亮度直方图按照横坐标亮度分量的像素值，也即是亮度值，分为了16组也即是， Z＝16，具体为H1～H16。上述256bin也即是目标图像的亮度分为256个等级，用0-255 灰阶表示。在分组时保证H1～H16每组的直方图的像素数量的总数值相近，均接近于平均像素数量
Figure BDA0003049855260000111
其中M×N为目标图像的像素数目总数，也即是目标图像的分辨率；由于保证每组直方图单元的像素数量基本一致，所以每组直方图单元对应的亮度值的取值范围可以不同，亮度值对应的像素点数量较少时，可以增加该组直方图单元的亮度值的取值范围，直至该组直方图单元的像素点数量落在范围
Figure BDA0003049855260000112
Figure BDA0003049855260000113
内，Δ为数量容许值，也即是允许的直方图单元的像素数量与平均像素数量的最大差值。
对每组直方图单元在亮度取值范围内进行直方图均衡化处理，得到该直方图单元对应的目标亮度值，并记录每组直方图单元均衡化处理后的目标亮度值，将目标亮度值映射在对应的直方图单元的像素点上，得到均衡亮度直方图。
可选的，将增强亮度直方图分为Z组直方图单元包括：根据目标图像的像素点的总数量，和直方图单元的组数Z，确定每组直方图单元对应的平均像素数量；根据平均像素数量和预设的数量容许值确定所划分的直方图单元的像素点的数量范围；在增强亮度直方图中按照预设顺序，例如，从增强亮度直方图中像素数量最大或最小的直方图开始，将与直方图的亮度值相邻的直方图归为一组直方图单元，确定直方图单元的像素点的数量是否处于数量范围，其中，增强亮度直方图的横坐标为亮度值，纵坐标为像素数量；在直方图单元的像素数量处于数量范围的情况下，将直方图和相邻的直方图进行合并，确定直方图单元；在直方图单元的像素数量不处于数量范围的情况下，继续将相邻的直方图加入直方图单元，直至直方图单元的像素数量处于数量范围内。
上述目标图像的像素点的总数量可以根据目标直方图的分辨率进行确定，该目标直方图的分辨率为M×N，M为目标图像的像素点的行数，N为目标图像的像素点的列数。上述直方图单元的组数Z可以由用户预先设定，也可以按照经验进行确定，例如，根据处理过的目标图像的历史数据，若该处理过的目标图像与上述目标图像的大小接近，图像的明暗程度接近，就可以直接利用该历史数据中的分组组数Z。
上述每组直方图单元对应的平均像素数量，等于该目标图像的像素点的总数量除以上述直方图单元的组数。例如，上述将256bin的增强亮度直方图按照横坐标亮度分量的像素值，也即是亮度值，分为了16组也即是，Z＝16，具体为H1～H16。其平均像素数量为
Figure BDA0003049855260000114
其中M×N为目标图像的像素数目总数，也即是目标图像的分辨率，M为目标图像的像素点的行数，N为目标图像的像素点的列数。
根据平均像素数量和预设的数量容许值确定数量范围，由于增强亮度直方图中每个条形图的像素点的数量差异较大，而且直方图单元中包含的都是整个的条形图，上述条形图也即是上述增强亮度直方图中标示的亮度值范围与对应的像素点数量组成的条形图。从而会导致最终确定的直方图单元的像素点数量与平均像素数量难以保持一致，因此设定一个数量容许值，根据平均像素数量和数量容许值，确定一个数量范围，落在该数量范围内的情况都可以认为该直方图单元的像素数量与平均像素数量相当。该数量范围可以为
Figure BDA0003049855260000121
内，Δ为数量容许值，也即是允许的直方图单元的像素数量与平均像素数量的最大差值。可以由用户根据经验确定。例如，平均像素数量为300，该数量容许值可以为30，则该数量范围可以为(270，330)。
从增强亮度直方图中像素数量最大或最小的直方图开始，将与直方图的亮度值相邻的直方图归为一组直方图单元。该像素数量最大或最小的直方图其在增强亮度直方图中在亮度值上与两个直方图相邻，在该像素数量最大或最小的直方图相邻的直方图为两个的情况下，可以先随机选取一个，确定加入相邻的直方图后组成的直方图单元的像素点的数量是否处于数量范围，其中，增强亮度直方图的横坐标为亮度值，纵坐标为像素数量。该增强亮度直方图中包括多个相邻的亮度值范围，以及亮度值范围对应的像素点数量形成的直方图，该直方图由亮度值范围以及亮度值范围对应的像素点数量构成，也即是直方图中一个条形图。
在直方图单元的像素数量处于数量范围的情况下，说明组成该直方图单元的像素数点数量处于平均水平，将组成该直方图单元的直方图进行合并，也即是上述像素数量最大或最小的直方图和相邻的直方图进行合并，确定直方图单元。具体的该直方图单元的亮度值范围即是组成该直方图单元的直方图的亮度值范围的并集，其对应的像素点数量也即是组成该直方图单元的直方图的像素点数量的总和。
在直方图单元的像素数量不处于数量范围的情况下，说明该直方图单元的像素点数量并不处于数量范围，继续将相邻的直方图加入直方图单元，直至直方图单元的像素数量处于数量范围内。需要说明的是，直方图单元的像素数量不处于数量范围也分两种情况，在直方图单元的像素数量小于数量范围的情况下，说明该直方图单元的像素点数量低于数量范围，则继续将相邻的直方图加入直方图单元，并确定直方图单元的像素数量；在直方图单元的像素数量大于数量范围的情况下，说明在本次加入直方图之前，直方图单元的数量低于数量范围，但是在本次加入直方图之后，直方图单元的数量高于数量范围。则确定直方图单元本次加入直方图之前的像素数量与像素平均数量的第一差值，以及直方图本次加入直方图单元后的像素数量与像素平均数量的第二差值；例如，直方图单元本次加入直方图之前的像素数量为80，直方图本次加入直方图之后的像素数量为130，也即是本次加入直方图的像素数量为50，在本次加入直方图之前和之后，都无法满足该数量范围，此时需要根据平均像素数量进行判定，若平均像素数量为100，第一差值为100-80＝20，第二差值为130-100＝30。
根据平均像素数量进行判定时，选择像素数量更接近平均像素数量的直方图单元。具体的，在第一差值小于等于第二差值的情况下，将直方图单元本次加入直方图之前的直方图进行合并，确定直方图单元；在第一差值大于第二差值的情况下，将直方图单元本次加入直方图之后的直方图进行合并，确定直方图单元。
可选的，对每组直方图单元在亮度取值范围内进行直方图均衡化处理，并记录每组直方图单元均衡化处理后的目标亮度值包括：确定目标图像的亮度值的取值范围；根据取值范围以及直方图单元的组数Z，确定并记录每组直方图单元对应的目标亮度值，对多个直方图单元进行均衡化处理。
以分完组的多个直方图单元为单位，在目标图像的亮度值的取值范围内进行直方图均衡化得到目标亮度值，并记录每组直方图映射后的目标像素值。以实现对分组的直方图单元进行均衡化处理。
可选的，根据取值范围以及直方图单元的组数Z，确定并记录每组直方图单元对应的目标亮度值，对多个直方图单元进行均衡化处理包括：根据取值范围除以组数Z，得到多组直方图单元的亮度平均值；根据直方图单元对应的组数Z的数值，与亮度平均值的乘积，确定并记录直方图单元对应的目标亮度值，其中，组数Z的数值最小的直方图单元对应的亮度值最小。
例如，上述目标图像的亮度值的取值范围为0-255，根据取值范围以及直方图单元的组数Z，确定每组直方图的单元对应的目标亮度值。例如，上述组数Z＝16，根据上述取值范围除以上述组数Z，得到亮度平均值为16，亮度值最小的直方图单元的目标亮度值也最小，将上述亮度平均值作为亮度值最小的直方图单元的目标亮度值，按照亮度值的大小，将上述16组直方图单元进行排列，具体可以为I1～I16，I1可以为上述亮度值最小的直方图单元，其I2的对应组数Z的数值为2，乘以上述亮度平均值16，也即是I2的目标亮度值为32。
可选的，将目标亮度值映射在对应的直方图单元，得到均衡亮度直方图包括：根据直方图单元的目标亮度值，确定直方图单元对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围，其中，第二亮度值范围为相邻前一组的直方图单元的目标亮度值，至直方图单元对应的目标亮度值；将第二亮度值范围按照等差的方式，对直方图单元的像素的亮度值进行映射，得到均衡直方图单元；将所有的直方图单元对应的均衡直方图单元进行组合，得到均衡亮度直方图。
根据直方图单元的目标亮度值，确定直方图单元对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围，其中，第二亮度值范围为相邻前一组的直方图单元的目标亮度值，至直方图单元对应的目标亮度值。例如，上述直方图单元的目标亮度值为32，该直方图对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围为，相邻前一组的直方图单元的目标亮度至直方图单元对应的目标亮度值16至32。以此类推可以得到多个直方图单元对应的均衡直方图的第二亮度值范围。若该直方图单元没有相邻前一组的直方图单元，则该直方图单元对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围为，0至该直方图单元对应的目标亮度值。
将所有的直方图单元对应的均衡直方图单元进行组合，得到均衡亮度直方图。也即是将多个均衡直方图单元的亮度值范围取交集，得到均衡亮度直方图的亮度值范围。将均衡直方图单元中的直方图的亮度值范围与均衡亮度直方图对应，并根据该直方图的像素点数量，确定该直方图的长度，从而生成均衡亮度直方图。
可选的，将第二亮度值范围按照等差的方式，对直方图单元的像素的亮度值进行映射，得到均衡直方图单元包括：根据第二亮度值范围对应的亮度差值，除以直方图单元的像素点数量，得到像素点映射到均衡直方图单元的等差差值，其中，亮度差值为第二亮度值范围的目标亮度值最大取值减去目标亮度值最小取值；根据等差差值，确定将直方图单元的像素点的亮度值映射为对应的映射直方图单元中的亮度值；根据均衡直方图单元中的多个像素点以及像素点的亮度值，确定均衡直方图单元。
根据第二亮度值范围对应的亮度差值，除以直方图单元的像素点数量，得到像素点映射到均衡直方图单元的等差差值，其中，亮度差值为第二亮度值范围的目标亮度值最大取值减去目标亮度值最小取值。上述第二亮度值范围对应的亮度差值，也即是第二亮度值范围的亮度最大值与亮度最小值的差。例如，上述第二亮度值范围为16 至32，其对应的亮度差值为32-16＝16。上述直方图单元的像素点数量为100的情况下，该等差差值为16/100＝0.16.若该直方图单元的像素点数量为10的情况下，该等差差值为16/10＝1.6.
可选的，根据等差差值，确定将直方图单元的像素点的亮度值映射为对应的映射直方图单元中的亮度值包括：将直方图单元中亮度值最值对应的像素点映射的亮度值，映射为对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围的最值，其中，直方图单元中亮度值最小值对应的像素点的亮度为第二亮度值范围的亮度最小值，直方图单元中像素最大值对应的像素点的亮度为第二亮度值范围的亮度最大值；将亮度值最值对应的像素点的亮度值逐个加上或减去等差差值，进行取整后，确定得到后续亮度值对应的像素点映射后的亮度值。
将直方图单元中亮度值最值对应的像素点映射的亮度值，映射为对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围的最值，上述亮度值最值可以为亮度最大值也可以为亮度值最小值。需要说明的是，直方图单元中的像素点的亮度值与均衡直方图单元中的像素点的亮度值对应，最大值对应最大值，最小值对应最小值，也即是直方图单元中亮度值最小值对应的像素点的亮度为第二亮度值范围的亮度最小值，直方图单元中像素最大值对应的像素点的亮度为第二亮度值范围的亮度最大值。例如上述直方图单元中像素点亮度最小值为3，均衡直方图中第二亮度值范围的最小值为16，则将原直方图单元中该像素点的亮度值修改为16。
若等差差值大于或等于1，说明不同像素点之间的亮度值的差值大于或等于1，在亮度值存在小数的情况下，需要对亮度值进行取整，以避免亮度值为小数，计算机无法识别和操作的问题。则将亮度值最值对应的像素点的亮度值逐个加上或减去等差差值，确定得到后续亮度值对应的像素点映射后的亮度值。例如，等差差值为1.2，上述第二亮度值范围的最小值的像素点的亮度为16，与其亮度值大小相邻的像素点的亮度值为16+1.2＝17.2，取整为17.以此类推后续的像素点的亮度值为17.2+1.2＝18.4，取整为18。
若等差差值小于1，说明不同像素点之间的亮度值的差值小于1，则将亮度值最值对应的像素点的亮度值逐个加上或减去等差差值，进行取整后，确定得到后续亮度值对应的像素点映射后的亮度值。就存在多个像素点的像素值相同，例如，等差差值为 0.3，上述第二亮度值范围的最小值的像素点的亮度为16，与其亮度值大小相邻的像素点的亮度值为16+0.3＝16.3，取整为16.以此类推后续的像素点的亮度值为 16.3+0.3＝16.9，取整为16。此时就会使得三个像素点的亮度值均相同。
可选的，根据均衡亮度直方图确定对目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量包括：将均衡亮度直方图中各个像素点对应的亮度值，作为像素点的均衡化处理和对比度增强后的亮度分量；根据各像素点的所述亮度分量确定所述目标图像的各像素点的亮度增益比率包括：根据均衡亮度直方图中各个像素点的亮度分量对应的亮度值，与像素点未进行对比度增强和均衡化处理的亮度值的比值，确定亮度增益比率。
通过如下公式，确定所述亮度增益比率：
Figure BDA0003049855260000161
YGain(m,n)(x)表示针对于处理位置为(m,n)的亮度增益比率，OutImageY(m,n)(x)针对于处理位置为(m,n)的对比度增强和均衡化处理后的亮度分量，InImageY(m,n)(x)针对于处理位置为(m,n)的对比度增强和均衡化处理前的亮度分量。
可选的，根据亮度增益比率对目标图像的色度分量进行补偿，得到对目标图像处理后的色度分量包括：将亮度增益比率与目标图像中的各个像素的色度分量的乘积，作为对目标图像处理后的色度分量。
通过如下公式，计算目标图像对比度增强和均衡化处理后的色度分量，包括U分量和V分量：
OutImageU(m,n)(xU)＝YGain(m,n)(x)×InImageU(m,n)(xU)
OutImageV(m,n)(xV)＝YGain(m,n)(x)×InImageV(m,n)(xV)
式中，YGain(m,n)(x)表示针对于处理位置为(m,n)的亮度增益比率，OutImageU(m,n)(x) 针对于处理位置为(m,n)的对比度增强和均衡化处理后的U分量，InImageU(m,n)(x)针对于处理位置为(m,n)的对比度增强和均衡化处理前的U分量；OutImageV(m,n)(x)针对于处理位置为(m,n)的对比度增强和均衡化处理后的V分量，InImageV(m,n)(x)针对于处理位置为(m,n)的对比度增强和均衡化处理前的V分量。
图2是根据本发明实施例的一种图像的对比度增强方法的流程图，如图2所示，根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种图像的对比度增强方法，包括以下步骤：
步骤S202，对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；
步骤S204，根据均衡亮度直方图确定对目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；
步骤S206，根据各像素点的亮度分量确定对目标图像处理后的各像素点的色度分量；
步骤S208，根据亮度分量和色度分量对目标图像进行调整。
通过上述步骤，采用对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；根据均衡亮度直方图确定对目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；根据各像素点的亮度分量确定对目标图像处理后的各像素点的色度分量；根据亮度分量和色度分量对目标图像进行调整的方式，通过对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，根据均衡亮度直方图确定目标图像处理后的亮度分量，进而根据亮度分量确定目标图像处理后的色度分量，根据亮度分量和色度分量调整目标图像，达到了根据均衡亮度直方图，确定处理后的目标图像的目的，从而实现了在充分提升目标图像整体对比度的同时，还能够保证细节信息的保留以及整体直方图分布的均衡，避免过度拉伸的技术效果，进而解决了相关技术中的图像对比度增强方法，在提升图像对比度的同时，难以保证整体画质质量，难以保证细节信息不丢失的技术问题。
可选的，根据各像素点的亮度分量确定对目标图像处理后的各像素点的色度分量包括：根据各像素点的亮度分量确定目标图像的各像素点的亮度增益比率；根据亮度增益比率对目标图像的色度分量进行补偿，得到对目标图像处理后的色度分量。
可选的，对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图包括：对目标图像的亮度直方图进行对比度增强调节，得到增强亮度直方图；对增强亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图。
可选的，对目标图像的亮度直方图进行对比度增强调节，得到增强亮度直方图包括：统计目标图像的各个像素的亮度值，得到亮度直方图；设置多个第一亮度值范围，并统计每个第一亮度值范围内的像素点总数，将每个第一亮度值范围内的像素点总数与目标图像的像素点总数的比值，作为第一亮度值范围的权重系数；通过第一亮度值范围对应的增强映射函数以及对应的权重系数，确定目标图像的各个像素点增强后的亮度值；对目标图像的各个像素点增强后的亮度值进行统计，生成增强亮度直方图。
可选的，对增强亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图包括：将增强亮度直方图分为Z组直方图单元，其中，Z为正整数，每组直方图单元内的像素点数均处于预设的数量范围；对每组直方图单元在亮度取值范围内进行直方图均衡化处理，并记录每组直方图单元均衡化处理后的目标亮度值；将目标亮度值映射在对应的直方图单元，得到均衡亮度直方图。
可选的，将增强亮度直方图分为Z组直方图单元包括：根据目标图像的像素点的总数量，和直方图单元的组数Z，确定每组直方图单元对应的平均像素数量；根据平均像素数量和预设的数量容许值确定所划分的直方图单元的像素点的数量范围；在增强亮度直方图中按照预设顺序，将亮度值相邻的直方图归为一组直方图单元，确定直方图单元的像素点的数量是否处于数量范围；在直方图单元的像素数量处于数量范围的情况下，将直方图和相邻的直方图进行合并，确定直方图单元；在直方图单元的像素数量不处于数量范围的情况下，继续将相邻的直方图加入直方图单元，直至直方图单元的像素数量处于数量范围内。
可选的，对每组直方图单元在亮度取值范围内进行直方图均衡化处理，并记录每组直方图单元均衡化处理后的目标亮度值包括：确定目标图像的亮度值的取值范围；根据取值范围以及直方图单元的组数Z，确定并记录每组直方图单元对应的目标亮度值，对多个直方图单元进行均衡化处理。
可选的，根据取值范围以及直方图单元的组数Z，确定并记录每组直方图单元对应的目标亮度值，对多个直方图单元进行均衡化处理包括：根据取值范围除以组数Z，得到多组直方图单元的亮度平均值；根据直方图单元对应的组数Z的数值，与亮度平均值的乘积，确定并记录直方图单元对应的目标亮度值，其中，组数Z的数值最小的直方图单元对应的亮度值最小。
可选的，将目标亮度值映射在对应的直方图单元，得到均衡亮度直方图包括：根据直方图单元的目标亮度值，确定直方图单元对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围，其中，第二亮度值范围为相邻前一组的直方图单元的目标亮度值，至直方图单元对应的目标亮度值；将第二亮度值范围按照等差的方式，对直方图单元的像素的亮度值进行映射，得到均衡直方图单元；将所有的直方图单元对应的均衡直方图单元进行组合，得到均衡亮度直方图。
可选的，将第二亮度值范围按照等差的方式，对直方图单元的像素的亮度值进行映射，得到均衡直方图单元包括：根据第二亮度值范围对应的亮度差值，除以直方图单元的像素点数量，得到像素点映射到均衡直方图单元的等差差值，其中，亮度差值为第二亮度值范围的目标亮度值最大取值减去目标亮度值最小取值；根据等差差值，确定将直方图单元的像素点的亮度值映射为对应的映射直方图单元中的亮度值；根据均衡直方图单元中的多个像素点以及像素点的亮度值，确定均衡直方图单元。
可选的，根据等差差值，确定将直方图单元的像素点的亮度值映射为对应的映射直方图单元中的亮度值包括：将直方图单元中亮度值最值对应的像素点映射的亮度值，映射为对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围的最值，其中，直方图单元中亮度值最小值对应的像素点的亮度为第二亮度值范围的亮度最小值，直方图单元中像素最大值对应的像素点的亮度为第二亮度值范围的亮度最大值；将亮度值最值对应的像素点的亮度值逐个加上或减去等差差值，进行取整后，确定得到后续亮度值对应的像素点映射后的亮度值。
可选的，根据均衡亮度直方图确定对目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量包括：将均衡亮度直方图中各个像素点对应的亮度值，作为像素点的均衡化处理和对比度增强后的亮度分量；根据各像素点的亮度分量确定目标图像的各像素点的亮度增益比率包括：根据均衡亮度直方图中各个像素点的亮度分量对应的亮度值，与像素点未进行对比度增强和均衡化处理的亮度值的比值，确定亮度增益比率。
可选的，根据亮度增益比率对目标图像的色度分量进行补偿，得到对目标图像处理后的色度分量包括：将亮度增益比率与目标图像中的各个像素的色度分量的乘积，作为对目标图像处理后的色度分量。
需要说明的是，本实施例还提供了一种可选的实施方式，下面对该实施方式进行详细说明。
直方图均衡化是最常使用同时也是最简单的对比度增强方法，但是由于其是按照直方图的单一像素的分布比例进行扩展调节，因此，其对应的增强效果会存在以下几个问题：
(1)变换后某些灰度级减少，某些细节消失；
(2)某些视频图像，如直方图存在高峰，经过增强后对比度出现明显不自然的过分增强。
针对直方图均衡化对比度增强对应的这几个负面效果，目前一般比较常用的还是基于自适应动态对比度增强的方法，这种方法可以通过分析待处理图像的直方图分布，有效地对映射方程进行优化，从而保证对比度增强的程度以及细节信息的呈现。其具体处理过程为：
(四)将输入的视频图像进行颜色空间的转换。由于本方法对应的处理对象是输入视频图像的亮度分量，所以，如果给定的视频图像其属于RGB空间，需要对其进行色彩空间的转换，将其转换到YUV空间，并提取其Y分量进行计算：
Y＝0.299×R+0.587×G+0.114×B
(五)将输入的视频图像划分为三种场景类型：暗场景、普通场景以及亮场景。并且，针对三种不同的场景分别设计三个不同的映射函数，以适应每个不同场景的视频图像的对比度增强。由于每个图像的亮度分布范围有很大不同，这里仅根据其亮度变换进行增强曲线的拟合。图3-1是根据本发明实施方式的低亮度的映射函数T1的示意图；图3-2是根据本发明实施方式的中亮度的映射函数T2的示意图；图3-3是根据本发明实施方式的中亮度的映射函数T3的示意图，如图3-1至图3-3分别是低、中、高这三个亮度级分别对应的映射函数T1、
Figure 1
、T3：
(六)接下来，需要对输入的视频图像求取其直方图分布。这里，将直方图分为三个部分分别进行统计，即对应亮度级的低、中、高三个部分，并分别计算其在整个直方图中所占的比例，分别记为对应的权重系数δ1、
Figure 2
、δ3；
(七)最后，通过(三)中求得的权重系数δ1、
Figure 2
、δ3以及(二)中设计的针对三个区间不同的映射函数T1、
Figure 1
、T3相结合，就可以获得最终的映射变换函数：
f(x)＝δ1T1(x)+δ2T2(x)+δ3T3(x)
其中，x为输入视频图像对应的像素点的像素值，f(x)为针对该像素点计算而得的映射结果。
通过上述方法的调节，可以明显看到处理后的视频图像效果有显著的提升，动态对比度获得了提升，而且也改善了直方图均衡化带来的细节丢失，拉伸过度的问题。但是，从另一个方面看，由于三条映射曲线的相互协调与抑制，同时也由于限制于三条权重曲线的设计，在整体动态范围的增强程度上，相较于原始的直方图均衡化仍然较弱，动态范围(整体对比度)并没有获得充足的提升。
基于上述自适应动态对比度增强方法中相较于直方图均衡化的不足，本实施方式通过将两种技术思路进行有效地结合，在充分提升视频图像整体对比度的同时，还能够保持自适应动态对比度增强方法的优势，保证细节信息的保留以及整体直方图分布的均衡，无过度拉伸的缺点。
本实施方式对于视频图像的整体对比度的提升主要包含两个方面：
(一)采用自适应动态对比度增强的方式对输入视频图像的亮度直方图进行调节，主要过程包括：
(1)逐点统计输入图像的亮度分量，获得图像亮度分布直方图；
(2)设置三个动态范围[m1,n1]，[m2,n2]，[m3,n3]，并统计每个动态范围内像素点的总个数，进而通过计算获得针对于三个不同场景类型映射曲线的权重系数δ1、、δ2δ3；
(3)针对三种不同场景类型分别设计对应的增强映射函数T1、
Figure 1
、T3(如上述自适应动态对比度增强中，低、中、高这三个亮度级分别对应的映射函数T1、
Figure 1
、T3)；
(4)通过以下公式对输入视频图像的每一个亮度像素点进行变换，求得针对于每一个像素点的新的映射值，进而获得初步利用自适应动态对比度增强的亮度分量的视频图像：
OutImageY'(x)＝δ1T1(x)+δ2T2(x)+δ3T3(x)
(二)针对(一)中处理后的直方图进行进一步的拉伸处理。为了避免由于直接采用直方图均衡化方法带来的过度拉伸的问题，采用了一种分组直方图均衡化(GLG) 的方法对(一)中输出的视频图像直方图进行进一步的拉伸，扩展其动态范围。其主要过程包括：
(1)分组：设定需要划分的直方图组数Z，剔除直方图为0的组，选择直方图数目最少的组，并与其相邻的两组中数值较小的合并，归为一组，以此迭代，达到需要划分的直方图组数，最终达到各组直方图数值基本保持一致。例如，将256bin的直方图分为了16组，H1～H16，可以保证H1～H16每组的直方图总数值相近，均接近于
Figure BDA0003049855260000211
其中M×N为输入视频图像的像素数目总数；
(2)分组直方图均衡化：以(1)中分组的结果为单位，在0-255区间范围内进行直方图均衡化，并记录每组直方图映射后的目标亮度值Hi′，其中i＝1,…,16；
(3)解分组：按照(2)中的输出结果，对各组中的亮度值进行灰度映射。以前一组的映射值H′i-1为起始点，H′i为终点，按照各自包含的亮度值的范围，以及包含的合并直方图数目，计算每组的公差，将每组亮度值按照等差求解的方式，等距离地在起始点与终点之间进行灰度值的映射。最终获得经过直方图均衡化对比度增强的亮度分量的输出图像。
图4-1是根据本发明实施方式的目标图像的亮度直方图的示意图，图4-2是根据本发明实施方式的亮度直方图进行对比度增强后的示意图，图4-3是根据本发明实施方式的亮度直方图进行对比度增强和均衡化后的示意图，如图4-1，图4-2，图4-3 所示，给出了经过上述两个步骤调节的输入图像的直方图分布的变化：(横坐标为亮度，纵坐标为像素数量)。如图4-1所示，为输入图像的亮度分布直方图；如图4-2所示，经过自适应动态对比度调整后的亮度分布直方图；如图4-3所示，在经过动态对比度调整之后，采用GLG直方图均衡化的方法对动态范围进行扩展后的亮度分布直方图。可以看到，经过两个阶段的调整之后，整体的亮度分布直方图在全局范围内不仅没有明显的形态改变，而且获得了明显的动态范围扩展。
(三)通过(二)中计算的映射亮度，计算各像素点的亮度增益比率，对YUV分量中的UV分量进行补偿。计算公式如下：
Figure BDA0003049855260000221
OutImageU(m,n)(xU)＝YGain(m,n)(x)×InImageU(m,n)(xU)
OutImageV(m,n)(xV)＝YGain(m,n)(x)×InImageV(m,n)(xV)
其中，YGain(m,n)(x)表示针对于处理位置为(m,n)的亮度增益比率，OutImageU(m,n)(xU) 以及OutImageV(m,n)(xV)分别为(m,n)位置处UV分量的补偿后的数值。
通过利用本实施方式对输入的视频图像进行显示对比度增强，可以获得输入视频图像的显示对比度的最大程度的增强，不仅有效保留了输入视频图像的细节信息，而且也不会产生由于传统直方图均衡化带来的拉伸过度，进而造成的画面失真的问题。
图5是根据本发明实施例的一种图像的对比度增强装置的示意图，如图5所示，根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种图像的对比度增强装置，包括：处理模块502，第一确定模块504，第二确定模块506，补偿模块508和调整模块510，下面对该装置进行详细说明。
处理模块502，用于对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；第一确定模块504，与上述处理模块502相连，用于根据均衡亮度直方图确定对目标图像均衡化处理和对比度增强后的亮度分量；第二确定模块506，与上述第一确定模块504相连，用于根据各像素点的亮度分量确定目标图像的各像素点的亮度增益比率；补偿模块508，与上述第二确定模块506相连，用于根据亮度增益比率对目标图像的色度分量进行补偿，得到对目标图像对比度增强后的色度分量；调整模块510，与上述补偿模块508相连，用于根据亮度分量和色度分量对目标图像进行调整。
通过上述装置，采用处理模块502对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；第一确定模块504根据均衡亮度直方图确定对目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；第二确定模块506根据各像素点的亮度分量确定目标图像的各像素点的亮度增益比率；补偿模块508根据亮度增益比率对目标图像的色度分量进行补偿，得到对目标图像处理后的色度分量；调整模块510根据亮度分量和色度分量对目标图像进行调整的方式，通过对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，根据均衡亮度直方图确定目标图像处理后的亮度分量，和亮度增益比率，进而根据亮度增益比率确定目标图像处理后的色度分量，根据亮度分量和色度分量调整目标图像，达到了根据均衡亮度直方图，确定处理后的目标图像的目的，从而实现了在充分提升目标图像整体对比度的同时，还能够保证细节信息的保留以及整体直方图分布的均衡，避免过度拉伸的技术效果，进而解决了相关技术中的图像对比度增强方法，在提升图像对比度的同时，难以保证整体画质质量，难以保证细节信息不丢失的技术问题。
可选的，处理模块包括：增强单元，用于对目标图像的亮度直方图进行对比度增强调节，得到增强亮度直方图；均衡单元，用于对增强亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图。
可选的，增强单元包括：统计单元，用于统计目标图像的各个像素的亮度值，得到亮度直方图；设置单元，用于设置多个第一亮度值范围，并统计每个第一亮度值范围内的像素点总数，将每个第一亮度值范围内的像素点总数与目标图像的像素点总数的比值，作为第一亮度值范围的权重系数；权重单元，用于通过第一亮度值范围对应的增强映射函数以及对应的权重系数，确定目标图像的各个像素点增强后的亮度值；生成单元，用于对目标图像的各个像素点增强后的亮度值进行统计，生成增强亮度直方图。
可选的，均衡单元包括：分组子单元，用于将增强亮度直方图分为Z组直方图单元，其中，Z为正整数，每组直方图单元内的像素点数均处于预设的数量范围；均衡子单元，用于对每组直方图单元在亮度取值范围内进行直方图均衡化处理，并记录每组直方图单元均衡化处理后的目标亮度值；映射子单元，用于将目标亮度值映射在对应的直方图单元，得到均衡亮度直方图。
可选的，分组子单元包括：第一确定二级子单元，用于根据目标图像的像素点的总数量，和直方图单元的组数Z，确定每组直方图单元对应的平均像素数量；第二确定二级子单元，用于根据平均像素数量和预设的数量容许值确定所划分的直方图单元的像素点的数量范围；归并二级子单元，用于在增强亮度直方图中按照预设顺序，将亮度值相邻的直方图归为一组直方图单元，确定直方图单元的像素点的数量是否处于数量范围；合并二级子单元，用于在直方图单元的像素数量处于数量范围的情况下，将直方图和相邻的直方图进行合并，确定直方图单元；加入二级子单元，用于在直方图单元的像素数量不处于数量范围的情况下，继续将相邻的直方图加入直方图单元，直至直方图单元的像素数量处于数量范围内。
可选的，均衡子单元包括：第三确定二级子单元，用于确定目标图像的亮度值的取值范围；第四确定二级子单元，用于根据取值范围以及直方图单元的组数Z，确定并记录每组直方图单元对应的目标亮度值，对多个直方图单元进行均衡化处理。
可选的，第四确定二级子单元包括：第一确定三级子单元，用于根据取值范围除以组数Z，得到多组直方图单元的亮度平均值；第二确定三级子单元，用于根据直方图单元对应的组数Z的数值，与亮度平均值的乘积，确定并记录直方图单元对应的目标亮度值，其中，组数Z的数值最小的直方图单元对应的亮度值最小。
可选的，映射子单元包括：第五确定二级子单元，用于根据直方图单元的目标亮度值，确定直方图单元对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围，其中，第二亮度值范围为相邻前一组的直方图单元的目标亮度值，至直方图单元对应的目标亮度值；映射二级子单元，用于将第二亮度值范围按照等差的方式，对直方图单元的像素的亮度值进行映射，得到均衡直方图单元；组合二级子单元，用于将所有的直方图单元对应的均衡直方图单元进行组合，得到均衡亮度直方图。
可选的，映射二级子单元包括：第三确定三级子单元，用于根据第二亮度值范围对应的亮度差值，除以直方图单元的像素点数量，得到像素点映射到均衡直方图单元的等差差值，其中，亮度差值为第二亮度值范围的目标亮度值最大取值减去目标亮度值最小取值；第四确定三级子单元，用于根据等差差值，确定将直方图单元的像素点的亮度值映射为对应的映射直方图单元中的亮度值；第五确定三级子单元，用于根据均衡直方图单元中的多个像素点以及像素点的亮度值，确定均衡直方图单元。
可选的，第四确定三级子单元包括：映射四级子单元，用于将直方图单元中亮度值最值对应的像素点映射的亮度值，映射为对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围的最值，其中，直方图单元中亮度值最小值对应的像素点的亮度为第二亮度值范围的亮度最小值，直方图单元中像素最大值对应的像素点的亮度为第二亮度值范围的亮度最大值；第一确定四级子单元，用于将亮度值最值对应的像素点的亮度值逐个加上或减去等差差值，进行取整后，确定得到后续亮度值对应的像素点映射后的亮度值。
可选的，第一确定模块包括：将均衡亮度直方图中各个像素点对应的亮度值，作为像素点的均衡化处理和对比度增强后的亮度分量；第二确定模块包括：根据均衡亮度直方图中各个像素点的亮度分量对应的亮度值，与像素点未进行对比度增强和均衡化处理的亮度值的比值，确定亮度增益比率。
可选的，补偿模块包括：将亮度增益比率与目标图像中的各个像素的色度分量的乘积，作为对目标图像处理后的色度分量。
图6是根据本发明实施例的一种图像的对比度增强装置的示意图，如图6所示，根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种图像的对比度增强装置，包括：处理模块602，第三确定模块604，第四确定模块606和调整模块608，下面对该装置进行详细说明。
处理模块602，用于对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；第三确定模块604，与上述处理模块602相连，用于根据均衡亮度直方图确定对目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；第四确定模块606，与上述第三确定模块604相连，用于根据各像素点的亮度分量确定对目标图像处理后的各像素点的色度分量；调整模块608，与上述第四确定模块606相连，用于根据亮度分量和色度分量对目标图像进行调整。
通过上述装置，采用处理模块602对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；第三确定模块604根据均衡亮度直方图确定对目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；第四确定模块606根据各像素点的亮度分量确定对目标图像处理后的各像素点的色度分量；调整模块608根据亮度分量和色度分量对目标图像进行调整的方式，通过对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，根据均衡亮度直方图确定目标图像处理后的亮度分量，进而根据亮度分量确定目标图像处理后的色度分量，根据亮度分量和色度分量调整目标图像，达到了根据均衡亮度直方图，确定处理后的目标图像的目的，从而实现了在充分提升目标图像整体对比度的同时，还能够保证细节信息的保留以及整体直方图分布的均衡，避免过度拉伸的技术效果，进而解决了相关技术中的图像对比度增强方法，在提升图像对比度的同时，难以保证整体画质质量，难以保证细节信息不丢失的技术问题。
可选的，第四确定模块606包括：第一确定单元，用于根据各像素点的亮度分量确定目标图像的各像素点的亮度增益比率；第二确定单元，用于根据亮度增益比率对目标图像的色度分量进行补偿，得到对目标图像处理后的色度分量。
可选的，处理模块包括：增强单元，用于对目标图像的亮度直方图进行对比度增强调节，得到增强亮度直方图；均衡单元，用于对增强亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图。
可选的，增强单元包括：统计单元，用于统计目标图像的各个像素的亮度值，得到亮度直方图；设置单元，用于设置多个第一亮度值范围，并统计每个第一亮度值范围内的像素点总数，将每个第一亮度值范围内的像素点总数与目标图像的像素点总数的比值，作为第一亮度值范围的权重系数；权重单元，用于通过第一亮度值范围对应的增强映射函数以及对应的权重系数，确定目标图像的各个像素点增强后的亮度值；生成单元，用于对目标图像的各个像素点增强后的亮度值进行统计，生成增强亮度直方图。
可选的，均衡单元包括：分组子单元，用于将增强亮度直方图分为Z组直方图单元，其中，Z为正整数，每组直方图单元内的像素点数均处于预设的数量范围；均衡子单元，用于对每组直方图单元在亮度取值范围内进行直方图均衡化处理，并记录每组直方图单元均衡化处理后的目标亮度值；映射子单元，用于将目标亮度值映射在对应的直方图单元，得到均衡亮度直方图。
可选的，分组子单元包括：第六确定二级子单元，用于根据目标图像的像素点的总数量，和直方图单元的组数Z，确定每组直方图单元对应的平均像素数量；第七确定二级子单元，用于根据平均像素数量和预设的数量容许值确定所划分的直方图单元的像素点的数量范围；归并二级子单元，用于在增强亮度直方图中按照预设顺序，将亮度值相邻的直方图归为一组直方图单元，确定直方图单元的像素点的数量是否处于数量范围；合并二级子单元，用于在直方图单元的像素数量处于数量范围的情况下，将直方图和相邻的直方图进行合并，确定直方图单元；加入二级子单元，用于在直方图单元的像素数量不处于数量范围的情况下，继续将相邻的直方图加入直方图单元，直至直方图单元的像素数量处于数量范围内。
可选的，均衡子单元包括：第八确定二级子单元，用于确定目标图像的亮度值的取值范围；第九确定二级子单元，用于根据取值范围以及直方图单元的组数Z，确定并记录每组直方图单元对应的目标亮度值，对多个直方图单元进行均衡化处理。
可选的，第九确定二级子单元包括：第六确定三级子单元，用于根据取值范围除以组数Z，得到多组直方图单元的第二亮度值范围的亮度平均值；第七确定三级子单元，用于根据直方图单元对应的组数Z的数值，与亮度平均值的乘积，确定并记录直方图单元对应的目标亮度值，其中，组数Z的数值最小的直方图单元对应的第二亮度值范围最小。
可选的，映射子单元包括：第十确定二级子单元，用于根据直方图单元的目标亮度值，确定直方图单元对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围，其中，第二亮度值范围为相邻前一组的直方图单元的目标亮度值，至直方图单元对应的目标亮度值；映射二级子单元，用于将第二亮度值范围按照等差的方式，对直方图单元的像素的亮度值进行映射，得到均衡直方图单元；组合二级子单元，用于将所有的直方图单元对应的均衡直方图单元进行组合，得到均衡亮度直方图。
可选的，映射二级子单元包括：第八确定三级子单元，用于根据第二亮度值范围对应的亮度差值，除以直方图单元的像素点数量，得到像素点映射到均衡直方图单元的等差差值，其中，亮度差值为第二亮度值范围的目标亮度值最大取值减去目标亮度值最小取值；第九确定三级子单元，用于根据等差差值，确定将直方图单元的像素点的亮度值映射为对应的映射直方图单元中的亮度值；第十确定三级子单元，用于根据均衡直方图单元中的多个像素点以及像素点的亮度值，确定均衡直方图单元。
可选的，第九确定三级子单元包括：映射四级子单元，用于将直方图单元中亮度值最值对应的像素点映射的亮度值，映射为对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围的最值，其中，直方图单元中亮度值最小值对应的像素点的亮度为第二亮度值范围的亮度最小值，直方图单元中像素最大值对应的像素点的亮度为第二亮度值范围的亮度最大值；第二确定四级子单元，用于将亮度值最值对应的像素点的亮度值逐个加上或减去等差差值，进行取整后，确定得到后续亮度值对应的像素点映射后的亮度值。
可选的，第三确定模块604包括：将均衡亮度直方图中各个像素点对应的亮度值，作为像素点的均衡化处理和对比度增强后的亮度分量；第一确定单元包括：根据均衡亮度直方图中各个像素点的亮度分量对应的亮度值，与像素点未进行对比度增强和均衡化处理的亮度值的比值，确定亮度增益比率。
可选的，第二确定单元包括：将亮度增益比率与目标图像中的各个像素的色度分量的乘积，作为对目标图像处理后的色度分量。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述中任意一项的图像的对比度增强方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机存储介质所在设备执行上述中任意一项的图像的对比度增强方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以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全部或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(可为个人计算机、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、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种图像的对比度增强方法，其特征在于，包括：
对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；
根据所述均衡亮度直方图确定对所述目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；
根据各像素点的所述亮度分量确定所述目标图像的各像素点的亮度增益比率；
根据所述亮度增益比率对所述目标图像的色度分量进行补偿，得到对所述目标图像处理后的色度分量；
根据所述亮度分量和所述色度分量对所述目标图像进行调整。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图包括：
对所述目标图像的亮度直方图进行对比度增强调节，得到增强亮度直方图；
对所述增强亮度直方图进行均衡化处理，得到所述均衡亮度直方图。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对目标图像的亮度直方图进行对比度增强调节，得到增强亮度直方图包括：
统计所述目标图像的各个像素的亮度值，得到所述亮度直方图；
设置多个第一亮度值范围，并统计每个第一亮度值范围内的像素点总数，将每个第一亮度值范围内的像素点总数与所述目标图像的像素点总数的比值，作为所述第一亮度值范围的权重系数；
通过所述第一亮度值范围对应的增强映射函数以及对应的权重系数，确定所述目标图像的各个像素点增强后的亮度值；
对所述目标图像的各个像素点增强后的亮度值进行统计，生成所述增强亮度直方图。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述增强亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图包括：
将所述增强亮度直方图分为Z组直方图单元，其中，Z为正整数，每组直方图单元内的像素点数均处于预设的数量范围；
对每组直方图单元在亮度取值范围内进行直方图均衡化处理，并记录每组直方图单元均衡化处理后的目标亮度值；
将所述目标亮度值映射在对应的直方图单元，得到均衡亮度直方图。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述增强亮度直方图分为Z组直方图单元包括：
根据所述目标图像的像素点的总数量，和所述直方图单元的组数Z，确定每组直方图单元对应的平均像素数量；
根据所述平均像素数量和预设的数量容许值确定所划分的直方图单元的像素点的数量范围；
在所述增强亮度直方图中按照预设顺序，将亮度值相邻的直方图归为一组直方图单元，确定所述直方图单元的像素点的数量是否处于所述数量范围；
在所述直方图单元的像素数量处于所述数量范围的情况下，将所述直方图和相邻的直方图进行合并，确定所述直方图单元；
在所述直方图单元的像素数量不处于所述数量范围的情况下，继续将相邻的直方图加入所述直方图单元，直至所述直方图单元的像素数量处于所述数量范围内。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对每组直方图单元在亮度取值范围内进行直方图均衡化处理，并记录每组直方图单元均衡化处理后的目标亮度值包括：
确定所述目标图像的亮度值的取值范围；
根据所述取值范围以及所述直方图单元的组数Z，确定并记录每组直方图单元对应的目标亮度值，对多个所述直方图单元进行均衡化处理。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述取值范围以及所述直方图单元的组数Z，确定并记录每组直方图单元对应的目标亮度值，对多个所述直方图单元进行均衡化处理包括：
根据所述取值范围除以所述组数Z，得到多组直方图单元的亮度平均值；
根据直方图单元对应的组数Z的数值，与所述亮度平均值的乘积，确定并记录所述直方图单元对应的目标亮度值，其中，组数Z的数值最小的直方图单元对应的亮度值最小。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述目标亮度值映射在对应的直方图单元，得到均衡亮度直方图包括：
根据直方图单元的目标亮度值，确定所述直方图单元对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围，其中，所述第二亮度值范围为相邻前一组的直方图单元的目标亮度值，至所述直方图单元对应的目标亮度值；
将所述第二亮度值范围按照等差的方式，对所述直方图单元的像素的亮度值进行映射，得到均衡直方图单元；
将所有的直方图单元对应的均衡直方图单元进行组合，得到所述均衡亮度直方图。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述第二亮度值范围按照等差的方式，对所述直方图单元的像素的亮度值进行映射，得到均衡直方图单元包括：
根据所述第二亮度值范围对应的亮度差值，除以所述直方图单元的像素点数量，得到所述像素点映射到所述均衡直方图单元的等差差值，其中，所述亮度差值为所述第二亮度值范围的目标亮度值最大取值减去目标亮度值最小取值；
根据所述等差差值，确定将所述直方图单元的像素点的亮度值映射为对应的映射直方图单元中的亮度值；
根据所述均衡直方图单元中的多个像素点以及所述像素点的亮度值，确定所述均衡直方图单元。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述等差差值，确定将所述直方图单元的像素点的亮度值映射为对应的映射直方图单元中的亮度值包括：
将所述直方图单元中亮度值最值对应的像素点映射的亮度值，映射为对应的均衡直方图单元的第二亮度值范围的最值，其中，所述直方图单元中亮度值最小值对应的像素点的亮度为所述第二亮度值范围的亮度最小值，所述直方图单元中像素最大值对应的像素点的亮度为所述第二亮度值范围的亮度最大值；
将亮度值最值对应的像素点的亮度值逐个加上或减去所述等差差值，进行取整后，确定得到后续亮度值对应的像素点映射后的亮度值。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述均衡亮度直方图确定对所述目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量包括：
将所述均衡亮度直方图中各个像素点对应的亮度值，作为所述像素点的均衡化处理和对比度增强后的亮度分量；
根据各像素点的所述亮度分量确定所述目标图像的各像素点的亮度增益比率包括：
根据所述均衡亮度直方图中各个像素点的亮度分量对应的亮度值，与所述像素点未进行对比度增强和均衡化处理的亮度值的比值，确定所述亮度增益比率。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据所述亮度增益比率对所述目标图像的色度分量进行补偿，得到对所述目标图像处理后的色度分量包括：
将所述亮度增益比率与所述目标图像中的各个像素的色度分量的乘积，作为对所述目标图像处理后的色度分量。
13.一种图像的对比度增强方法，其特征在于，包括：
对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；
根据所述均衡亮度直方图确定对所述目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；
根据各像素点的所述亮度分量确定对所述目标图像处理后的各像素点的色度分量；
根据所述亮度分量和所述色度分量对所述目标图像进行调整。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，根据各像素点的所述亮度分量确定对所述目标图像处理后的各像素点的色度分量包括：
根据各像素点的所述亮度分量确定所述目标图像的各像素点的亮度增益比率；
根据所述亮度增益比率对所述目标图像的色度分量进行补偿，得到对所述目标图像处理后的色度分量。
15.一种图像的对比度增强装置，其特征在于，包括：
处理模块，用于对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；
第一确定模块，用于根据所述均衡亮度直方图确定对所述目标图像均衡化处理和对比度增强后的亮度分量；
第二确定模块，用于根据各像素点的所述亮度分量确定所述目标图像的各像素点的亮度增益比率；
补偿模块，用于根据所述亮度增益比率对所述目标图像的色度分量进行补偿，得到对所述目标图像对比度增强后的色度分量；
调整模块，用于根据所述亮度分量和所述色度分量对所述目标图像进行调整。
16.一种图像的对比度增强装置，其特征在于，包括：
处理模块，用于对目标图像进行对比度增强处理，并对对比度增强后的目标图像的亮度直方图进行均衡化处理，得到均衡亮度直方图；
第三确定模块，用于根据所述均衡亮度直方图确定对所述目标图像均衡化处理和对比度增强后的各像素点的亮度分量；
第四确定模块，用于根据各像素点的所述亮度分量确定对所述目标图像处理后的各像素点的色度分量；
调整模块，用于根据所述亮度分量和所述色度分量对所述目标图像进行调整。
17.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至14中任意一项所述的图像的对比度增强方法。
18.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机存储介质所在设备执行权利要求1至14中任意一项所述的图像的对比度增强方法。
CN202110484737.5A 2021-04-30 2021-04-30 图像对比度增强方法及装置 Pending CN115272090A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110484737.5A CN115272090A (zh) 2021-04-30 2021-04-30 图像对比度增强方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110484737.5A CN115272090A (zh) 2021-04-30 2021-04-30 图像对比度增强方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115272090A true CN115272090A (zh) 2022-11-01

Family

ID=83744897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110484737.5A Pending CN115272090A (zh) 2021-04-30 2021-04-30 图像对比度增强方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115272090A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116245771A (zh) * 2023-03-22 2023-06-09 新光维医疗科技(苏州)股份有限公司 一种基于图像二次增强的内窥镜图像亮度自动增强方法及系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116245771A (zh) * 2023-03-22 2023-06-09 新光维医疗科技(苏州)股份有限公司 一种基于图像二次增强的内窥镜图像亮度自动增强方法及系统
CN116245771B (zh) * 2023-03-22 2024-04-02 新光维医疗科技(苏州)股份有限公司 一种基于图像二次增强的内窥镜图像亮度自动增强方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107680056B (zh) 一种图像处理方法及装置
US9147238B1 (en) Adaptive histogram-based video contrast enhancement
CN113518185B (zh) 视频转换处理方法、装置、计算机可读介质及电子设备
US8280162B2 (en) Image processing apparatus and recording medium recording image processing program
CN105184754A (zh) 图像对比度增强方法
JP5847341B2 (ja) 画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び記録媒体
CN110473152B (zh) 基于改进Retinex算法的图像增强方法
US8300934B2 (en) Image processing device and image correction device
CN109146780A (zh) 一种影像质量优化方法、计算机装置及可读存储介质
CN105027161B (zh) 图像处理方法和图像处理设备
CN108280836B (zh) 一种图像处理方法及装置
US8036459B2 (en) Image processing apparatus
CN1997165A (zh) 显示器之数字图像适应性色彩调整方法与装置
CN110580690B (zh) 一种识别峰值变换非线性曲线的图像增强方法
CN116168652A (zh) 图像显示方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
CN115272090A (zh) 图像对比度增强方法及装置
CN108564633B (zh) 灰度图像压缩方法、装置及计算机设备
CN108550124B (zh) 一种基于仿生螺线的光照补偿及图像增强方法
US8189950B2 (en) Image enhancement method using local gain correction
CN116453470B (zh) 图像显示方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
CN112488968A (zh) 一种分程度直方图均衡融合的图像增强方法
WO2023284528A1 (zh) 一种图像增强方法、装置、计算机设备和存储介质
Lin et al. Tri-histogram equalization based on first order statistics
CN114283098A (zh) 一种直方图均衡化方法
CN105631812B (zh) 一种对显示图像进行色彩增强的控制方法及控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination