CN115578275A - 图像增强方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像增强方法、装置、设备及可读存储介质。该方法包括：对待处理图像进行处理，得到正值图像；根据正值图像对应的灰度直方图选取最大灰度值；根据所述最大灰度值得到扩展比例；基于所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像；对所述增强后的正值图像进行灰度值重置，得到增强图像。通过本发明，可实现对待处理图像的增强，从而凸显出待处理图像中的感兴趣区域ROI，从而提高缺陷检测的准确度。

Description

图像增强方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像增强方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

图像中的缺陷区域，称为ROI(Region of Interest，感兴趣区域)。

在一些情况下，当图像中的ROI不够明显时，会使得ROI提取不够准确，从而导致缺陷检测不够准确。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种图像增强方法、装置、设备及可读存储介质，旨在解决现有技术中ROI不够明显时，缺陷检测不够准确的技术问题。

第一方面，本发明提供一种图像增强方法，所述图像增强方法包括：

对待处理图像进行处理，得到正值图像；

根据正值图像对应的灰度直方图选取最大灰度值；

根据所述最大灰度值得到扩展比例；

基于所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像；

对所述增强后的正值图像进行灰度值重置，得到增强图像。

可选的，所述对待处理图像进行处理，得到正值图像的步骤包括：

若待处理图像的通道数大于1，则将所述待处理图像转换为单通道字节类型图像；

对所述单通道字节类型图像进行格式转换，得到real类型图像；

将所述real类型图像转换为正值图像。

可选的，所述根据正值图像对应的灰度直方图选取最大灰度值的步骤包括：

剔除正值图像对应的灰度直方图中预设比例的最低灰度区域以及预设比例的最高灰度区域，从剩余部分中选取最大灰度值。

可选的，所述根据所述最大灰度值得到扩展比例的步骤包括：

将所述最大灰度值以及所述最大灰度值的小数部分中第一位不为零的值代入扩展比例计算公式，得到扩展比例，扩展比例计算公式为：

其中，S为扩展比例，F为所述最大灰度值的小数部分中第一位不为零的值，M为所述最大灰度值。

可选的，基于所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像的步骤包括：

基于增强方程以及所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像，所述增强方程为：

g′＝g*S+T

其中，g′为增强后的正值图像，g为所述正值图像，T为预设灰度值。

可选的，所述对所述增强后的正值图像进行灰度值重置的步骤：

将增强后的正值图像中灰度值小于第一阈值的像素点的灰度值重置为第一预设灰度值；

将增强后的正值图像中灰度值大于第二阈值的像素点的灰度值重置为第二预设灰度值；

将增强后的正值图像中灰度值在第一预设范围内的像素点的灰度值线性拉伸到第二预设范围，其中，第一预设范围的下限值为所述第一阈值、上限值为所述第二阈值，第二预设范围的下限值为所述第一预设灰度值、上限值为所述第二预设灰度值。

可选的，所述第一预设灰度值为0，第二预设灰度值为255。

第二方面，本发明还提供一种图像增强装置，所述图像增强装置包括：

处理模块，用于对待处理图像进行处理，得到正值图像；

选取模块，用于根据正值图像对应的灰度直方图选取最大灰度值；

计算模块，用于根据所述最大灰度值得到扩展比例；

增强模块，用于基于所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像；

重置模块，用于对所述增强后的正值图像进行灰度值重置，得到增强图像。

第三方面，本发明还提供一种图像增强设备，所述图像增强设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的图像增强程序，其中所述图像增强程序被所述处理器执行时，实现如上所述的图像增强方法的步骤。

第四方面，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有图像增强程序，其中所述图像增强程序被处理器执行时，实现如上所述的图像增强方法的步骤。

本发明中，对待处理图像进行处理，得到正值图像；根据正值图像对应的灰度直方图选取最大灰度值；根据所述最大灰度值得到扩展比例；基于所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像；对所述增强后的正值图像进行灰度值重置，得到增强图像。通过本发明，可实现对待处理图像的增强，从而凸显出待处理图像中的感兴趣区域ROI，从而提高缺陷检测的准确度。

附图说明

图1为本发明实施例方案中涉及的图像增强设备的硬件结构示意图；

图2为本发明图像增强方法一实施例的流程示意图；

图3为一实施例中相机拍取的原始图像的示意图；

图4为一实施例中待处理图像的示意图；

图5为一实施例中real类型图像的示意图；

图6为一实施例中正值图像的示意图；

图7为一实施例中增强后的正值图像的示意图；

图8为一实施例中增强图像的示意图；

图9为本发明图像增强装置一实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

第一方面，本发明实施例提供一种图像增强设备，该图像增强设备可以是个人计算机(personal computer，PC)、笔记本电脑、服务器等具有数据处理功能的设备。

参照图1，图1为本发明实施例方案中涉及的图像增强设备的硬件结构示意图。本发明实施例中，图像增强设备可以包括处理器1001(例如中央处理器Central ProcessingUnit，CPU)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真WIreless-FIdelity，WI-FI接口)；存储器1005可以是高速随机存取存储器(random accessmemory，RAM)，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

继续参照图1，图1中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及图像增强程序。其中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的图像增强程序，并执行本发明实施例提供的图像增强方法。

第二方面，本发明实施例提供了一种图像增强方法。

一实施例中，参照图2，图2为本发明图像增强方法一实施例的流程示意图。如图2所示，图像增强方法包括：

步骤S10，对待处理图像进行处理，得到正值图像；

本实施例中，先获取相机拍取的原始图像，再从相机拍取的原始图像中裁剪得到待处理图像，然后按照预设方式对待处理图像进行处理，得到正值图像。参照图3，图3为一实施例中相机拍取的原始图像的示意图。如图3所示，将显示面板放置于载台，通过相机取像得到的原始图像包括载台(即图3中黑色部分)和显示面板(黑色部分以外的部分)，然后对原始图像中的显示面板对应的图像进行裁剪，得到如图4所示的待处理图像。参照图4，图4为一实施例中待处理图像的示意图。

进一步地，一实施例中，步骤S10包括：

步骤S101，若待处理图像的通道数大于1，则将所述待处理图像转换为单通道字节类型图像；

本实施例中，若待处理图像的通道数大于1，则对待处理图像进行转换，即将待处理图像转换为单通道字节类型图像。

需要说明的是，若待处理图像为单通道字节类型图像，则不需对其进行转换。

步骤S102，对所述单通道字节类型图像进行格式转换，得到real类型图像；

本实施例中，单通道图像通过由“空域—频域”的正变换和反变换，即可将单通道字节类型图像转换成real类型图像。参照图5，图5为一实施例中real类型图像的示意图。

步骤S103，将所述real类型图像转换为正值图像。

本实施例中，继续对real类型图像进行转换，将real类型图像转换为正值图像，正值图像的灰度范围为0～1。参照图6，图6为一实施例中正值图像的示意图。

步骤S20，根据正值图像对应的灰度直方图选取最大灰度值；

本实施例中，可通过相应的软件得到正值图像对应的灰度直方图，例如通过Matlab得到正值图像对应的灰度直方图。再基于灰度直方图，按照特定的选取方式选取最大灰度值。

进一步地，一实施例中，步骤S20包括：

剔除正值图像对应的灰度直方图中预设比例的最低灰度区域以及预设比例的最高灰度区域，从剩余部分中选取最大灰度值。

本实施例中，将灰度直方图中预设比例的最低灰度区域以及预设比例的最高灰度区域剔除，再从剩余部分中选取最大灰度值。例如，有10个像素，灰度值平均分布在0～1：0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0，若预设比例取20％，则剔除后的最大灰度值为0.8。需要说明的是，预设比例根据实际需要进行设置，在此不做限制。

步骤S30，根据所述最大灰度值得到扩展比例；

本实施例中，确定最大灰度值后，再基于预设的方式以最大灰度值为基础，得到扩展比例。

进一步地，一实施例中，步骤S30包括：

将所述最大灰度值以及所述最大灰度值的小数部分中第一位不为零的值代入扩展比例计算公式，得到扩展比例，扩展比例计算公式为：

其中，S为扩展比例，F为所述最大灰度值的小数部分中第一位不为零的值，M为所述最大灰度值。

本实施例中，最大灰度值的小数部分有多位，且一般会小于0.0001，假设最大灰度值为0.0007456，则其小数部分第一位不为零的值为7，则将最大灰度值以及最大灰度值的小数部分中第一位不为零的值代入扩展比例计算公式，得到扩展比例为：

需要说明的是，上述具体值仅为示意性说明，不构成对本实施例的限制。

步骤S40，基于所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像；

本实施例中，增强方程根据实际进行设置，基于步骤S30得到的扩展比例以及预置的增强方程对正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像。参照图7，图7为一实施例中增强后的正值图像的示意图。根据图6可以确定斜纹的走向，例如图6中斜纹是垂直方向，则可在图7中设置不检测区域，例如图7左右两边的黑色区域。容易理解的是，若斜纹是水平方向，则在图7上下设置不检测区域。需要说明的是，设置不检测区域的步骤不为必要步骤，可根据实际情况省略。

进一步地，一实施例中，步骤S40包括：

基于增强方程以及所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像，所述增强方程为：

g′＝g*S+T

其中，g′为增强后的正值图像，g为所述正值图像，T为预设灰度值。其中，g′具体指的是正值图像中各个像素点的灰度值，g具体指的是正值图像中各个像素点的灰度值。

本实施例中，T的取值根据实际需要进行设置。

步骤S50，对所述增强后的正值图像进行灰度值重置，得到增强图像。

本实施例中，根据增强后的正值图像中各个像素点的灰度值大小进行分级，按照每个级别对应的重置方式对对应级别的像素点的灰度值进行重置，得到增强图像。参照图8，图8为一实施例中增强图像的示意图。对比图4和图8，可以看出ROI的显示更加明显。

进一步地，一实施例中，对所述增强后的正值图像进行灰度值重置的步骤包括：

步骤S501，将增强后的正值图像中灰度值小于第一阈值的像素点的灰度值重置为第一预设灰度值；

本实施例中，从增强后的正值图像中查找灰度值小于第一阈值的像素点，并将该类型的像素点的灰度值重置为第一预设灰度值。其中，第一阈值根据实际需要进行设置。

步骤S502，将增强后的正值图像中灰度值大于第二阈值的像素点的灰度值重置为第二预设灰度值；

本实施例中，从增强后的正值图像中查找灰度值大于第二阈值的像素点，并将该类型的像素点的灰度值重置为第二预设灰度值。其中，第二阈值根据实际需要进行设置。

步骤S503，将增强后的正值图像中灰度值在第一预设范围内的像素点的灰度值线性拉伸到第二预设范围，其中，第一预设范围的下限值为所述第一阈值、上限值为所述第二阈值，第二预设范围的下限值为所述第一预设灰度值、上限值为所述第二预设灰度值。

本实施例中，对第一阈值≤灰度值≤第二阈值的像素点，将该类型的像素点的灰度值线性拉伸到第二预设范围。

其中，第一阈值以及第二阈值根据实际需要进行设置。

进一步地，一实施例中，第一预设灰度值为0，第二预设灰度值为255。

本实施例中，将增强后的正值图像中灰度值小于第一阈值的像素点的灰度值重置为0；将增强后的正值图像中灰度值大于第二阈值的像素点的灰度值重置为255；将增强后的正值图像中其他像素点的灰度值线性拉伸到0～255，从而得到增强图像。对比图4和图8，可以看出ROI的显示更加明显。

本实施例中，对待处理图像进行处理，得到正值图像；根据正值图像对应的灰度直方图选取最大灰度值；根据所述最大灰度值得到扩展比例；基于所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像；对所述增强后的正值图像进行灰度值重置，得到增强图像。通过本实施例，可实现对待处理图像的增强，从而凸显出待处理图像中的感兴趣区域ROI，从而提高缺陷检测的准确度。

第三方面，本发明实施例还提供一种图像增强装置。

一实施例中，参照图8，图8为本发明图像增强装置一实施例的功能模块示意图。如图8所示，图像增强装置包括：

处理模块10，用于对待处理图像进行处理，得到正值图像；

选取模块20，用于根据正值图像对应的灰度直方图选取最大灰度值；

计算模块30，用于根据所述最大灰度值得到扩展比例；

增强模块40，用于基于所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像；

重置模块50，用于对所述增强后的正值图像进行灰度值重置，得到增强图像。

进一步地，一实施例中，处理模块10，用于：

若待处理图像的通道数大于1，则将所述待处理图像转换为单通道字节类型图像；

对所述单通道字节类型图像进行格式转换，得到real类型图像；

将所述real类型图像转换为正值图像。

进一步地，一实施例中，选取模块20，用于：

剔除正值图像对应的灰度直方图中预设比例的最低灰度区域以及预设比例的最高灰度区域，从剩余部分中选取最大灰度值。

进一步地，一实施例中，计算模块30，用于：

将所述最大灰度值以及所述最大灰度值的小数部分中第一位不为零的值代入扩展比例计算公式，得到扩展比例，扩展比例计算公式为：

其中，S为扩展比例，F为所述最大灰度值的小数部分中第一位不为零的值，M为所述最大灰度值。

进一步地，一实施例中，增强模块40，用于：

基于增强方程以及所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像，所述增强方程为：

g′＝g*S+T

其中，g′为增强后的正值图像，g为所述正值图像，T为预设灰度值。

进一步地，一实施例中，重置模块50，用于：

将增强后的正值图像中灰度值小于第一阈值的像素点的灰度值重置为第一预设灰度值；

将增强后的正值图像中灰度值大于第二阈值的像素点的灰度值重置为第二预设灰度值；

将增强后的正值图像中灰度值在第一预设范围内的像素点的灰度值线性拉伸到第二预设范围，其中，第一预设范围的下限值为所述第一阈值、上限值为所述第二阈值，第二预设范围的下限值为所述第一预设灰度值、上限值为所述第二预设灰度值。

进一步地，一实施例中，第一预设灰度值为0，第二预设灰度值为255。

其中，上述图像增强装置中各个模块的功能实现与上述图像增强方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。

第四方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质。

本发明可读存储介质上存储有图像增强程序，其中所述图像增强程序被处理器执行时，实现如上述的图像增强方法的步骤。

其中，图像增强程序被执行时所实现的方法可参照本发明图像增强方法的各个实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

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。

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上述实施例方法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，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种图像增强方法，其特征在于，所述图像增强方法包括：

对待处理图像进行处理，得到正值图像；

根据正值图像对应的灰度直方图选取最大灰度值；

根据所述最大灰度值得到扩展比例；

基于所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像；

对所述增强后的正值图像进行灰度值重置，得到增强图像。

2.如权利要求1所述的图像增强方法，其特征在于，所述对待处理图像进行处理，得到正值图像的步骤包括：

若待处理图像的通道数大于1，则将所述待处理图像转换为单通道字节类型图像；

对所述单通道字节类型图像进行格式转换，得到real类型图像；

将所述real类型图像转换为正值图像。

3.如权利要求1所述的图像增强方法，其特征在于，所述根据正值图像对应的灰度直方图选取最大灰度值的步骤包括：

剔除正值图像对应的灰度直方图中预设比例的最低灰度区域以及预设比例的最高灰度区域，从剩余部分中选取最大灰度值。

4.如权利要求3所述的图像增强方法，其特征在于，所述根据所述最大灰度值得到扩展比例的步骤包括：

将所述最大灰度值以及所述最大灰度值的小数部分中第一位不为零的值代入扩展比例计算公式，得到扩展比例，扩展比例计算公式为：

其中，S为扩展比例，F为所述最大灰度值的小数部分中第一位不为零的值，M为所述最大灰度值。

5.如权利要求4所述的图像增强方法，其特征在于，所述基于所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像的步骤包括：

基于增强方程以及所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像，所述增强方程为：

g′＝g*S+T

其中，g′为增强后的正值图像，g为所述正值图像，T为预设灰度值。

6.如权利要求1所述的图像增强方法，其特征在于，所述对所述增强后的正值图像进行灰度值重置的步骤：

将增强后的正值图像中灰度值小于第一阈值的像素点的灰度值重置为第一预设灰度值；

将增强后的正值图像中灰度值大于第二阈值的像素点的灰度值重置为第二预设灰度值；

将增强后的正值图像中灰度值在第一预设范围内的像素点的灰度值线性拉伸到第二预设范围，其中，第一预设范围的下限值为所述第一阈值、上限值为所述第二阈值，第二预设范围的下限值为所述第一预设灰度值、上限值为所述第二预设灰度值。

7.如权利要求6所述的图像增强方法，其特征在于，所述第一预设灰度值为0，第二预设灰度值为255。

8.一种图像增强装置，其特征在于，所述图像增强装置包括：

处理模块，用于对待处理图像进行处理，得到正值图像；

选取模块，用于根据正值图像对应的灰度直方图选取最大灰度值；

计算模块，用于根据所述最大灰度值得到扩展比例；

增强模块，用于基于所述扩展比例对所述正值图像进行增强处理，得到增强后的正值图像；

重置模块，用于对所述增强后的正值图像进行灰度值重置，得到增强图像。

9.一种图像增强设备，其特征在于，所述图像增强设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的图像增强程序，其中所述图像增强程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的图像增强方法的步骤。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有图像增强程序，其中所述图像增强程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的图像增强方法的步骤。

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