CN117059047B - 一种用于lcd显示图像色彩智能调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像数据处理技术领域，具体涉及一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法，包括：根据目标图像和其所有的参考图像对应的V通道图像中的像素点亮度值，得到亮度序列、亮度差异序列和均值序列以及数量序列，从而确定所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性和亮度变化特征，再确定像素点的重要程度，从而将目标图像对应的V通道图像分割成若干个超像素块，根据超像素块内像素点亮度值之间的差异和像素点的重要程度以及像素点亮度值，确定调节常数的调整系数，进而自适应调节常数，使用对数变换进行增强处理，得到增强目标图像。本发明通过自适应调节常数，增强图像的对比度和细节信息，提升图像的可视化效果。

Description

一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法

技术领域

本发明涉及图像数据处理技术领域，具体涉及一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法。

背景技术

LCD显示器在现代科技中起着重要的作用，并广泛应用于各个领域，其具有高分辨率、节能、轻薄、色彩准确性和广视角等特点。但由于彩色图像采集环境的影响，LCD显示器中待显示的彩色图像可能受不均匀光照的影响，导致待显示的彩色图像中存在一些低对比度、色偏严重的低质量图像，其严重影响彩色图像中的信息内容识别，因此需要对待显示的彩色图像进行增强处理，提高其对比度、饱和度和清晰度，使彩色图像更加生动、真实，增强用户的视觉体验。

对数变换是一种非线性调整方法，可以扩展图像的动态范围，使得暗部和亮部的细节更加明显。它能够增强低对比度图像中的细节，提升图像的可视化效果，也能压缩高灰度级，从而减少了过曝的现象，防止图像在亮部区域失去细节，从而使图像具有更加自然和逼真的视觉效果。

现有的问题：受不均匀光照的影响，待显示的彩色图像中会存在一些低对比度、色偏严重的低质量图像，而对数变换根据调节常数来控制图像的增强效果，不同的图像往往需要不同的调节常数，当调节常数较小时，会增加图像低灰度级的对比度，但可能会导致高灰度级的细节损失，当调节常数较大时，会增加图像高灰度级的对比度，但可能会压缩低灰度级的细节。

发明内容

本发明提供一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法，以解决现有的问题。

本发明的一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法采用如下技术方案：

本发明一个实施例提供了一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法，该方法包括以下步骤：

采集LCD显示器中待显示的彩色图像，将待显示的彩色图像从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间，得到HSV图像，并提取HSV图像中的V通道图像；其中，待显示的彩色图像包含了目标图像和目标图像的参考图像；

根据目标图像和其所有的参考图像对应的V通道图像中的像素点亮度值，得到亮度序列；根据亮度序列中相邻数据的差异，得到亮度差异序列；获取亮度序列中的参考数据，根据亮度序列中相邻参考数据之间的数据值和数据数量，得到均值序列和数量序列；

根据均值序列和数量序列内数据之间的差异，确定所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性；根据所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性和亮度变化特征，确定目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度；

将目标图像对应的V通道图像分割成若干个超像素块，根据超像素块内像素点亮度值之间的差异和像素点的重要程度，确定超像素块所需的增强程度；根据所有超像素块所需的增强程度和所有超像素块内像素点亮度值，确定目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数；

根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数，得到目标图像对应的V通道图像对应的调节常数；根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数，使用对数变换进行增强处理，得到增强目标图像，将增强目标图像显示在LCD显示器上。

进一步地，所述根据目标图像和其所有的参考图像对应的V通道图像中的像素点亮度值，得到亮度序列；根据亮度序列中相邻数据的差异，得到亮度差异序列，包括的具体步骤如下：

取V通道图像中任意一个坐标位置，按照时间顺序，依次统计目标图像和所有目标图像的参考图像对应的V通道图像中所述坐标位置上的像素点亮度值，得到亮度序列；

根据亮度序列中所有相邻数据的差值的绝对值，得到亮度差异序列。

进一步地，所述获取亮度序列中的参考数据，根据亮度序列中相邻参考数据之间的数据值和数据数量，得到均值序列和数量序列，包括的具体步骤如下：

使用最小二乘法对亮度序列中的数据进行曲线拟合，得到拟合曲线；将拟合曲线上的峰谷点对应在亮度序列中的数据，记为亮度序列中的参考数据；

根据亮度序列中所有相邻参考数据之间的数据均值，得到均值序列；

根据亮度序列中所有相邻参考数据之间的数据数量，得到数量序列。

进一步地，所述根据均值序列和数量序列内数据之间的差异，确定所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性，包括的具体步骤如下：

若亮度序列中参考数据的数量大于预设的数量阈值，计算均值序列中的数据方差与数量序列中的数据方差之间的方差均值，将所述方差均值的反比例的归一化值加一，记为所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性；

若亮度序列中参考数据的数量小于等于预设的数量阈值，将所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性设置为预设的重复性。

进一步地，所述根据所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性和亮度变化特征，确定目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度，包括的具体步骤如下：

根据亮度序列中相同数据值的种类数量和亮度序列中的数据方差，确定所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的复杂特征；

根据亮度差异序列中所有非零数据的序数值方差和亮度差异序列中非零数据的数量，确定所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的时间特征；

根据所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的复杂特征和所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的时间特征，确定所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化特征；

根据所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化特征和所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性，确定目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度。

进一步地，所述根据所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化特征和所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性，确定目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度对应的具体计算公式为：

其中E为目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度，为所有V通道图像中 同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性，为亮度序列中的数据方差，为亮度序 列中相同数据值的种类数量，为亮度差异序列中所有非零数据的序数值方差， 为亮度差异序列中非零数据的数量，n为目标图像的参考图像的数量，为所有 V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的复杂特征，为所有V通 道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的时间特征， 为所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化特征，为线性归一化函数。

进一步地，所述将目标图像对应的V通道图像分割成若干个超像素块，根据超像素块内像素点亮度值之间的差异和像素点的重要程度，确定超像素块所需的增强程度，包括的具体步骤如下：

根据目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度，使用超像素分割算法将目标图像对应的V通道图像分割成若干个超像素块；

根据超像素块内像素点的重要程度的均值和超像素块内像素点亮度值的种类数量，确定超像素块是目标图像主要监测区域的可能性；

根据超像素块是目标图像主要监测区域的可能性和超像素块内像素点的亮度梯度值的均值，确定超像素块所需的增强程度。

进一步地，所述根据超像素块是目标图像主要监测区域的可能性和超像素块内像素点的亮度梯度值的均值，确定超像素块所需的增强程度对应的具体计算公式为：

其中为目标图像对应的V通道图像分割的第i个超像素块所需的增强程度，a为 预设的常数，为目标图像对应的V通道图像分割的第i个超像素块内像素点的重要程度 的均值，为目标图像对应的V通道图像分割的第i个超像素块内像素点亮度值的种类数 量，为目标图像对应的V通道图像分割的第i个超像素块所需的增强程度，为目 标图像对应的V通道图像分割的第i个超像素块内像素点的亮度梯度值的均值，为 以自然常数为底的指数函数，为设定的指数函数的第二调整值。

进一步地，所述根据所有超像素块所需的增强程度和所有超像素块内像素点亮度值，确定目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数，包括的具体步骤如下：

将超像素块所需的增强程度除以所有超像素块所需的增强程度之和的商，记为超像素块内像素点亮度值的均值的权重；

计算所有超像素块内像素点亮度值的均值的权重与所有超像素块内像素点亮度值的均值的乘积之和，将所述乘积之和的归一化值，记为目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数。

进一步地，所述根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数，得到目标图像对应的V通道图像对应的调节常数；根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数，使用对数变换进行增强处理，得到增强目标图像，将增强目标图像显示在LCD显示器上，包括的具体步骤如下：

根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数、预设的最小调节常数和最大调节常数，确定目标图像对应的V通道图像对应的调节常数；

根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数，使用对数变换对目标图像对应的V通道图像进行增强处理，得到目标图像对应的增强V通道图像；

根据目标图像对应的增强V通道图像、目标图像对应的HSV图像中H通道图像和S通道图像，构成目标图像对应的增强HSV图像；

将目标图像对应的增强HSV图像从HSV颜色空间转换到RGB颜色空间，得到增强目标图像，将增强目标图像显示在LCD显示器上。

本发明的技术方案的有益效果是：

本发明实施例中，采集LCD显示器中待显示的彩色图像，得到对应的V通道图像，根据目标图像和其所有的参考图像对应的V通道图像中的像素点亮度值，得到亮度序列、亮度差异序列和均值序列以及数量序列。再根据均值序列和数量序列内数据之间的差异，确定所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性，结合所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化特征，确定目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度。从而将目标图像对应的V通道图像分割成若干个超像素块，根据超像素块内像素点亮度值之间的差异和像素点的重要程度，确定超像素块所需的增强程度，再结合超像素块内像素点亮度值，确定目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数，进而得到目标图像对应的V通道图像对应的调节常数，使用对数变换进行增强处理，得到增强目标图像，将增强目标图像显示在LCD显示器上。当目标图像对应的V通道图像中高亮度区域内重要程度较大、图像细节丰富，但细节模糊时，赋予较大的调节常数，增强高亮度区域内的对比度和图像细节，当目标图像对应的V通道图像中低亮度区域内重要程度较大、图像细节丰富，但细节模糊时，赋予较小的调节常数，增强低亮度区域内的对比度和图像细节，由此通过自适应调节常数，增强图像的对比度和细节信息，提升图像的可视化效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法的步骤流程图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法的具体方案。

请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S001：采集LCD显示器中待显示的彩色图像，将待显示的彩色图像从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间，得到HSV图像，并提取HSV图像中的V通道图像；其中，待显示的彩色图像包含了目标图像和目标图像的参考图像。

已知LCD显示器在各个行业和应用领域都有广泛的应用，本实施例以工业环境中，用于显示设备运行监控的LCD显示器为例。采集LCD显示器中待显示的彩色图像，当直接处理RGB图像时，三个颜色通道之间通常会出现色彩比例不协调现象，因此将待显示的彩色图像从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间，得到HSV图像。而待显示的彩色图像会受不均匀光照的影响，造成图像亮度不均匀，且HSV图像中表示亮度的V通道分量包含了图像大量的细节信息，故提取HSV图像中的V通道图像，对V通道图像进行增强处理，从而实现LCD显示图像色彩智能调整。本实施中亮度V的取值范围为[0,255]区间内。其中，图像从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间为公知技术，具体方法在此不做介绍。

任意取一张待显示的彩色图像记为目标图像，按照时间顺序取LCD显示器中目标图像之后的连续n张待显示的彩色图像，记为目标图像的参考图像。本实施例以n等于60为例进行叙述，其它实施方式中可设置为其它值，本实施例不进行限定。所需说明的是，LCD显示器上的监控图像通常会存在一定的延时，这是由于采集设备采集的图像需要经过编码、传输、去噪、增强等处理后才能显示在LCD显示器上，因此准备显示在LCD显示器上的目标图像，会存在一定数量的参考图像。

步骤S002：根据目标图像和其所有的参考图像对应的V通道图像中的像素点亮度值，得到亮度序列；根据亮度序列中相邻数据的差异，得到亮度差异序列；获取亮度序列中的参考数据，根据亮度序列中相邻参考数据之间的数据值和数据数量，得到均值序列和数量序列。

统计目标图像和其所有的参考图像对应的V通道图像，取V通道图像中任意一个坐 标位置，按照时间顺序，依次统计所有V通道图像中该坐标上的像素点亮度值，得到亮度序 列，其中n为目标图像的参考图像的数量，为第n+1张V通 道图像中该坐标上的像素点亮度值。再依次计算亮度序列中相邻两个数据的差值的绝对 值，得到亮度差异序列，其中为亮度序列中第n个数据与第n+ 1个数据的差值的绝对值。

使用最小二乘法对亮度序列中的数据进行曲线拟合，统计拟合曲线上的峰谷 点，将峰谷点对应在亮度序列中的数据，记为参考数据。依次计算亮度序列中相邻两个 参考数据之间的数据均值，得到均值序列，再依次计算亮度序 列中相邻两个参考数据之间的数据数量，得到数量序列，其 中m为亮度序列中参考数据的数量，和分别为亮度序列中第m-1个参考数 据与第m个参考数据之间的数据均值和数据数量，即均值序列和数量序列中的数据分 别表示亮度序列中各亮度变化周期内的亮度值和时长。其中，最小二乘法为公知技术，具 体方法在此不做介绍。所需说明的是，本实施例中使用最小二乘法对亮度序列中的数据 进行曲线拟合，得到的为多项式拟合曲线。

步骤S003：根据均值序列和数量序列内数据之间的差异，确定所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性；根据所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性和亮度变化特征，确定目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度。

仍以上述举例的V通道图像中任意一个坐标位置为例，由此可知目标图像对应的V通道图像中该坐标上的像素点的重要程度E的计算公式为：

当时，F的获取方式如下：

当时，F的获取方式如下：

其中E为目标图像对应的V通道图像中该坐标上的像素点的重要程度，m为亮度序 列中参考数据的数量，为设定的数量阈值，为所有V通道图像中该坐标上的像素点 的亮度变化的重复性，为重复性，为均值序列中的数据方差，为数量序列中的 数据方差，为亮度序列中的数据方差，为亮度序列中相同数据值的种类数量， 为亮度差异序列中所有非零数据的序数值方差，为亮度差异序列中非零数据的数 量，n为目标图像的参考图像的数量，为线性归一化函数，将数据值归一化至[0, 1]区间内。为以自然常数为底的指数函数，本实施例以来呈现反比例关系 及归一化处理，实施者可根据实际情况设置反比例函数及归一化函数，k为设定的指数函数 的第一调整值，避免指数函数过早趋于0。本实施例设定，，F的取值范围 为[1,2]，故设定，以此为例进行叙述，其它实施方式中可设置为其它值，本实施例 不进行限定。

所需说明的是：已知LCD显示器中的待显示图像随时间变化，可分为动态区域和静 态区域，其中动态区域往往为重要区域，越大，说明该时间段内参考坐标上的像素点的 亮度值变化越剧烈，且越大，说明该时间段内参考坐标上的像素点出现的亮度值越丰 富，故用归一化的为的调整值，两者乘积为所有V通道图像中该坐标上的像素点的 亮度变化的复杂特征，其值越大，说明该时间段内参考坐标上的像素点对应的设备动态运 行越复杂，该像素点越重要。由此需要进一步分析，设备是在该时间段内的某一局部时间段 内动态运行，其它时间段内为静态，还是在该时间段内都为动态运行，越大，说明亮度变 化在该时间段内分布的越广泛，越大，说明该时间段内亮度变化的时长越长，故用归一 化的为的调整值，两者乘积为所有V通道图像中该坐标上的像素点的亮度 变化的时间特征，其值越大，说明设备动态运行在该时间段内持续时间越长。因此用归一化 的为的调整值，两者乘积为所有V通道图像中该坐标上的像素点 的亮度变化特征，其值越大，该像素点越重要。而在工业环境中，设备的动态运行通常是通 过进行重复性操作来完成特定任务，因此亮度变化的重复性越高，该像素点越重要，当亮度 序列中参考数据的数量m小于等于设定的数量阈值时，说明亮度序列中的亮度变化 无重复性，则令所有V通道图像中该坐标上的像素点的亮度变化的重复性F为设定的重复性。当亮度序列中参考数据的数量m大于设定的数量阈值时，和越小，说明亮 度序列中各亮度变化周期内的亮度值和时长越相似，即重复性越高，由此令的反 比例的归一化值加一，为所有V通道图像中该坐标上的像素点的亮 度变化的重复性F。至此用F和的乘积，表示目标图像对应 的V通道图像中参考坐标上的像素点的重要程度。

按照上述方式，得到目标图像对应的V通道图像中所有像素点的重要程度。

步骤S004：将目标图像对应的V通道图像分割成若干个超像素块，根据超像素块内像素点亮度值之间的差异和像素点的重要程度，确定超像素块所需的增强程度；根据所有超像素块所需的增强程度和所有超像素块内像素点亮度值，确定目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数。

由于受不均匀光照的影响，待显示的彩色图像中会存在一些低对比度、色偏严重的低质量图像，本实施例使用对数变换来增强低对比度图像中的细节，提高图像视觉效果。而对数变换中的调节常数较小时，会增加图像低灰度级的对比度，但可能会导致高灰度级的细节损失，调节常数较大时，会增加图像高灰度级的对比度，但可能会压缩低灰度级的细节。因此需要进一步分析目标图像对应的V通道图像中亮、暗区域内的细节特征，得到目标图像对应的调节常数。

根据目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度，使用超像素分割算法将目标图像对应的V通道图像分割成若干个超像素块。所需说明的是，每个超像素块内所有的像素点的重要程度相似。其中超像素分割算法为公知技术，具体方法在此不做介绍。

由此可知目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数Q的计算公式为：

其中Q为目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数，为目标图像 对应的V通道图像分割的第i个超像素块所需的增强程度，为目标图像对应的V通道 图像分割的所有超像素块所需的增强程度之和，为目标图像对应的V通道图像分割的第i 个超像素块内像素点亮度值的均值，a为设定的常数，q为目标图像对应的V通道图像分割的 超像素块的数量，为目标图像对应的V通道图像分割的第i个超像素块内像素点的亮度梯 度值的均值，为目标图像对应的V通道图像分割的第i个超像素块内像素点的重要程度 的均值，为目标图像对应的V通道图像分割的第i个超像素块内像素点亮度值的种类数 量，为以自然常数为底的指数函数，本实施例以来呈现反比例关系及归一 化处理，实施者可根据实际情况设置反比例函数及归一化函数，为设定的指数函数的第 二调整值，避免指数函数过早趋于0。本实施例设定，为例进行叙述， 其它实施方式中可设置为其它值，本实施例不进行限定。

所需说明的是：越大，说明该超像素块内像素点亮度值越丰富，即该超像素块内 的细节量越多，而越大，说明该超像素块为重要的动态区域，故用归一化的为的调 整值，两者乘积为该超像素块是目标图像主要监测区域的可能性，其值越大，该超像素块在 目标图像越重要。而越大，说明该超像素块内的细节越清晰，其值越小，该超像素块越需 要增强，因此用的反比例的归一化值为的调整值，两者乘积为 该超像素块所需的增强程度。至此用归一化的为的权重，加权平均后的归一化值为目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数。

步骤S005：根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数，得到目标图像对应的V通道图像对应的调节常数；根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数，使用对数变换进行增强处理，得到增强目标图像，将增强目标图像显示在LCD显示器上。

已知调节常数为对数变换中的主要参数，

本实施例设定的最小调节常数，最大调节常数，以此为例进行 叙述，其它实施方式中可设置为其它值，本实施例不进行限定。则目标图像对应的V通道图 像对应的调节常数P的计算公式为：

其中P为目标图像对应的V通道图像对应的调节常数，Q为目标图像对应的V通道图 像对应的调节常数的调整系数。为最小调节常数，为最大调节常数。

所需说明的是：当Q越大，说明目标图像对应的V通道图像中高亮度区域内重要程度较大、图像细节丰富，但细节模糊，因此需要较大的调节常数，增强高亮度区域内的对比度和图像细节。当Q越小，说明目标图像对应的V通道图像中低亮度区域内重要程度较大、图像细节丰富，但细节模糊，因此需要较小的调节常数，增强低亮度区域内的对比度和图像细节。

根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数P，使用对数变换对目标图像对应的V通道图像进行增强处理，得到目标图像对应的V通道图像内像素点亮度值变换后的新亮度值。由于对数变换后的新亮度值可能超出亮度V的取值范围[0,255]，因此对数变换算法中还需要对变换后的新亮度值进行范围限制，故使用最小最大规范法对目标图像对应的V通道图像内所有像素点的新亮度值进行归一化处理至[0,1]区间内，再计算目标图像对应的V通道图像内每个像素点的新亮度值的归一化值与255的乘积的向下取整值，记为目标图像对应的V通道图像内每个像素点的增强亮度值。根据目标图像对应的V通道图像内所有像素点的增强亮度值，构成目标图像对应的增强V通道图像。其中对数变换和最小最大规范法均为公知技术，具体方法在此不做介绍。

根据目标图像对应的增强V通道图像、目标图像对应的HSV图像中H通道图像和S通道图像，构成目标图像对应的增强HSV图像。将目标图像对应的增强HSV图像从HSV颜色空间转换到RGB颜色空间，得到增强目标图像。

最后将增强目标图像显示在LCD显示器上，完成LCD显示图像色彩的智能调整。

至此，本发明完成。

综上所述，在本发明实施例中，采集LCD显示器中待显示的彩色图像，得到对应的V通道图像，根据目标图像和其所有的参考图像对应的V通道图像中的像素点亮度值，得到亮度序列、亮度差异序列和均值序列以及数量序列。再根据均值序列和数量序列内数据之间的差异，确定所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性，结合其亮度变化特征，确定目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度。从而将目标图像对应的V通道图像分割成若干个超像素块，根据超像素块内像素点亮度值之间的差异和像素点的重要程度，确定超像素块所需的增强程度，再结合超像素块内像素点亮度值，确定目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数，进而得到目标图像对应的V通道图像对应的调节常数，使用对数变换进行增强处理，得到增强目标图像，将增强目标图像显示在LCD显示器上。本发明通过自适应调节常数，增强图像的对比度和细节信息，提升图像的可视化效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

采集LCD显示器中待显示的彩色图像，将待显示的彩色图像从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间，得到HSV图像，并提取HSV图像中的V通道图像；其中，待显示的彩色图像包含了目标图像和目标图像的参考图像；

根据目标图像和其所有的参考图像对应的V通道图像中的像素点亮度值，得到亮度序列；根据亮度序列中相邻数据的差异，得到亮度差异序列；获取亮度序列中的参考数据，根据亮度序列中相邻参考数据之间的数据值和数据数量，得到均值序列和数量序列；

根据均值序列和数量序列内数据之间的差异，确定所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性；根据所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性和亮度变化特征，确定目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度；

将目标图像对应的V通道图像分割成若干个超像素块，根据超像素块内像素点亮度值之间的差异和像素点的重要程度，确定超像素块所需的增强程度；根据所有超像素块所需的增强程度和所有超像素块内像素点亮度值，确定目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数；

根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数，得到目标图像对应的V通道图像对应的调节常数；根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数，使用对数变换进行增强处理，得到增强目标图像，将增强目标图像显示在LCD显示器上；

所述根据所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性和亮度变化特征，确定目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度，包括的具体步骤如下：

根据亮度序列中相同数据值的种类数量和亮度序列中的数据方差，确定所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的复杂特征；

根据亮度差异序列中所有非零数据的序数值方差和亮度差异序列中非零数据的数量，确定所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的时间特征；

根据所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的复杂特征和所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的时间特征，确定所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化特征；

根据所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化特征和所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性，确定目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度；

所述根据所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化特征和所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性，确定目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度对应的具体计算公式为：

其中E为目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度，F为所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性，R_A为亮度序列A中的数据方差，G_A为亮度序列A中相同数据值的种类数量，R_B为亮度差异序列B中所有非零数据的序数值方差，G_B为亮度差异序列B中非零数据的数量，n为目标图像的参考图像的数量，为所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的复杂特征，Norm(R_B)×G_B为所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的时间特征，/>为所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化特征，Norm()为线性归一化函数；

确定所有V通道图像中同一坐标上的像素点的亮度变化的重复性，方法为：

当m≤m₀时，F的获取方式如下：

F＝F₀

当m>m₀时，F的获取方式如下：

其中，m为亮度序列A中参考数据的数量，m₀为设定的数量阈值，F₀为预设的重复性，R_C为均值序列C中的数据方差，R_D为数量序列D中的数据方差，k为设定的指数函数的第一调整值。

2.根据权利要求1所述一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法，其特征在于，所述根据目标图像和其所有的参考图像对应的V通道图像中的像素点亮度值，得到亮度序列；根据亮度序列中相邻数据的差异，得到亮度差异序列，包括的具体步骤如下：

取V通道图像中任意一个坐标位置，按照时间顺序，依次统计目标图像和所有目标图像的参考图像对应的V通道图像中所述坐标位置上的像素点亮度值，得到亮度序列；

根据亮度序列中所有相邻数据的差值的绝对值，得到亮度差异序列。

3.根据权利要求1所述一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法，其特征在于，所述获取亮度序列中的参考数据，根据亮度序列中相邻参考数据之间的数据值和数据数量，得到均值序列和数量序列，包括的具体步骤如下：

使用最小二乘法对亮度序列中的数据进行曲线拟合，得到拟合曲线；将拟合曲线上的峰谷点对应在亮度序列中的数据，记为亮度序列中的参考数据；

根据亮度序列中所有相邻参考数据之间的数据均值，得到均值序列；

根据亮度序列中所有相邻参考数据之间的数据数量，得到数量序列。

4.根据权利要求1所述一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法，其特征在于，所述将目标图像对应的V通道图像分割成若干个超像素块，根据超像素块内像素点亮度值之间的差异和像素点的重要程度，确定超像素块所需的增强程度，包括的具体步骤如下：

根据目标图像对应的V通道图像中像素点的重要程度，使用超像素分割算法将目标图像对应的V通道图像分割成若干个超像素块；

根据超像素块内像素点的重要程度的均值和超像素块内像素点亮度值的种类数量，确定超像素块是目标图像主要监测区域的可能性；

根据超像素块是目标图像主要监测区域的可能性和超像素块内像素点的亮度梯度值的均值，确定超像素块所需的增强程度。

5.根据权利要求4所述一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法，其特征在于，所述根据超像素块是目标图像主要监测区域的可能性和超像素块内像素点的亮度梯度值的均值，确定超像素块所需的增强程度对应的具体计算公式为：

其中w_i为目标图像对应的V通道图像分割的第i个超像素块所需的增强程度，a为预设的常数，E′_i为目标图像对应的V通道图像分割的第i个超像素块内像素点的重要程度的均值，L_i为目标图像对应的V通道图像分割的第i个超像素块内像素点亮度值的种类数量，为目标图像对应的V通道图像分割的第i个超像素块所需的增强程度，T_i为目标图像对应的V通道图像分割的第i个超像素块内像素点的亮度梯度值的均值，exp()为以自然常数为底的指数函数，k′为设定的指数函数的第二调整值。

6.根据权利要求1所述一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法，其特征在于，所述根据所有超像素块所需的增强程度和所有超像素块内像素点亮度值，确定目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数，包括的具体步骤如下：

将超像素块所需的增强程度除以所有超像素块所需的增强程度之和的商，记为超像素块内像素点亮度值的均值的权重；

计算所有超像素块内像素点亮度值的均值的权重与所有超像素块内像素点亮度值的均值的乘积之和，将所述乘积之和的归一化值，记为目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数。

7.根据权利要求1所述一种用于LCD显示图像色彩智能调整方法，其特征在于，所述根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数，得到目标图像对应的V通道图像对应的调节常数；根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数，使用对数变换进行增强处理，得到增强目标图像，将增强目标图像显示在LCD显示器上，包括的具体步骤如下：

根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数的调整系数、预设的最小调节常数和最大调节常数，确定目标图像对应的V通道图像对应的调节常数；

根据目标图像对应的V通道图像对应的调节常数，使用对数变换对目标图像对应的V通道图像进行增强处理，得到目标图像对应的增强V通道图像；

根据目标图像对应的增强V通道图像、目标图像对应的HSV图像中H通道图像和S通道图像，构成目标图像对应的增强HSV图像；

将目标图像对应的增强HSV图像从HSV颜色空间转换到RGB颜色空间，得到增强目标图像，将增强目标图像显示在LCD显示器上。