CN117094908A - 图像处理方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开一种图像处理方法、装置、电子设备及存储介质,该方法包括:将第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像;从所述第二图像中提取第一亮度分量,对所述第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量;根据所述第一亮度分量和所述第二亮度分量确定增强系数;根据所述增强系数对所述第一图像进行第二增强处理,以得到目标图像。实施本申请实施例,能够改善图像处理的效果,从而提高输出图像的图像质量。
Description
技术领域
本申请涉及影像技术领域,具体涉及一种图像处理方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
目前,在大多数视觉系统中,由于光线遮挡、材料的反射率不同、夜间拍摄场景等原因导致图像出现过暗区域或过亮区域是一个普遍存在的现象。当图像出现过暗区域或过亮区域时,可采用经典的伽马校正等技术增加图像的动态范围并提高对比度。在相关的技术中,通常会对整个原图像直接进行伽马校正等处理,或者会使用色彩空间转换的方法,即通过转换色彩空间后对图像的亮度进行调整,再将图像转换回原来的色彩空间,这种处理往往导致图像的色彩偏淡,饱和度不够,导致处理得到的图像出现失真问题,图像质量较差。
发明内容
本申请实施例公开了一种图像处理方法、装置、电子设备及存储介质,能够改善图像的失真问题,从而提高图像的图像质量。
本申请实施例公开一种图像处理方法,所述方法包括:
将第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像;
从所述第二图像中提取第一亮度分量,对所述第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量;
根据所述第一亮度分量和所述第二亮度分量确定增强系数;
根据所述增强系数对所述第一图像进行第二增强处理,以得到目标图像。
作为一种可选的实施方式,在所述将第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间之前,所述方法还包括:
对所述第一图像进行归一化处理,得到处理后的第一图像;
所述将第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像,包括:
将所述处理后的第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像。
作为一种可选的实施方式,所述根据所述增强系数对所述第一图像进行第二增强处理,以得到目标图像,包括:
根据所述增强系数对所述第一图像进行第二增强处理,得到增强后的第一图像;
对所述增强后的第一图像进行还原处理,得到目标图像。
作为一种可选的实施方式,所述对所述第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量,包括:
根据所述第二图像中各个像素点对应的第一亮度分量,确定所述第二图像中各个像素点对应的权重值;
根据所述各个像素点对应的权重值对所述各个像素点对应的第一亮度分量进行伽马校正处理,得到所述各个像素点对应的第二亮度分量。
作为一种可选的实施方式,所述根据所述第二图像中各个像素点对应的第一亮度分量,确定所述第二图像中各个像素点对应的权重值,包括:
根据第一像素点对应的局部区域内包含的各个像素点的第一亮度分量,进行均值滤波,以确定所述第一像素点对应的权重值;第一像素点是所述第二图像中的任一像素点;
其中,所述第一像素点对应的局部区域是以所述第一像素点为中心,且边长为预设的长度的正方形图像区域。
作为一种可选的实施方式,所述根据所述第一亮度分量和所述第二亮度分量确定增强系数,包括:
根据所述第二图像中各个像素点对应的第二亮度分量除以对应的第一亮度分量,得到所述各个像素点对应的增强系数;
所述根据所述增强系数对所述第一图像进行第二增强处理,以得到目标图像,包括:
根据所述第一图像中各个像素点对应的增强系数,对所述第一图像中的各个像素点进行第二增强处理,以得到目标图像,其中,第一图像中的像素点与第二图像中的像素点一一对应。
作为一种可选的实施方式,所述方法还包括:
遍历所述目标图像的所有像素点,若所述目标图像中的目标像素点的像素值大于预设的像素值,则将所述目标像素点的像素值调整为所述预设的像素值。
本申请实施例公开一种图像处理装置,所述装置包括:
转换模块,用于将第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像;
第一增强模块,用于从所述第二图像中提取第一亮度分量,对所述第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量;
确定模块,用于根据所述第一亮度分量和所述第二亮度分量确定增强系数;
第二增强模块,用于根据所述增强系数对所述第一图像进行第二增强处理,以得到目标图像;
作为一种可选的实施例,所述装置还包括:
归一化模块,用于对所述第一图像进行归一化处理,得到处理后的第一图像;
所述转换模块,还用于将所述处理后的第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像。
作为一种可选的实施例,所述第二增强模块还用于根据所述增强系数对所述第一图像进行第二增强处理,得到增强后的第一图像;以及对所述增强后的第一图像进行还原处理,得到目标图像。
作为一种可选的实施例,所述第一增强模块包括:
确定权重值单元,用于根据所述第二图像中各个像素点对应的第一亮度分量,确定所述第二图像中各个像素点对应的权重值;
校正单元,用于根据所述各个像素点对应的权重值对所述各个像素点对应的第一亮度分量进行伽马校正处理,得到所述各个像素点对应的第二亮度分量。
作为一种可选的实施例,所述确定权重值单元,还用于根据第一像素点对应的局部区域内包含的各个像素点的第一亮度分量,进行均值滤波,以确定所述第一像素点对应的权重值;第一像素点是所述第二图像中的任一像素点;
其中,所述第一像素点对应的局部区域是以所述第一像素点为中心,且边长为预设的长度的正方形图像区域。
作为一种可选的实施例,所述确定模块还用于将所述第二图像中各个像素点对应的第二亮度分量除以对应的第一亮度分量,得到所述各个像素点对应的增强系数;
所述第二增强模块,还用于根据所述第一图像中各个像素点对应的增强系数,对所述第一图像中的各个像素点进行第二增强处理,以得到目标图像,其中,第一图像中的像素点与第二图像中的像素点一一对应。
作为一种可选的实施例,所述装置还包括:
防溢出模块,用于遍历所述目标图像的所有像素点,若所述增强后的目标图像中的目标像素点的像素值大于预设的像素值,则将所述目标像素点的像素值调整为所述预设的像素值。
本申请实施例公开一种电子设备,包括存储器及处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器实现本申请实施例公开的任意一种图像处理方法。
本申请实施例公开一种计算机可读存储介质,其存储计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例公开的任意一种图像处理方法。
与相关技术相比,本申请实施例具有以下有益效果:
本申请实施例提供了一种图像处理的方法、装置、电子设备及存储介质,将第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像,从第二图像中提取第一亮度分量,对第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量。根据第一亮度分量和第二亮度分量确定增强系数,根据增强系数对第一图像进行第二增强处理,以得到目标图像。实施本申请实施例,可以从第二色彩空间的第二图像中提取第一亮度分量,对第一亮度分量进行第一增强处理得到第二亮度分量,从而根据第一亮度分量和第二亮度分量得到增强系数,根据增强系数对第一图像进行第二增强处理,不直接对第二色彩空间的第二图像进行亮度调节,而是利用增强系数对第一色彩空间的第一图像进行增强,可以避免在第二色彩空间进行亮度调节后的图像直接转回第一色彩空间导致图像色彩偏淡,饱和度不足的问题,能够改善图像处理的效果,从而提高图像的图像质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,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是本申请实施例公开的一种图像处理方法的流程示意图;
图2是本申请实施例公开的另一种图像处理方法的流程示意图;
图3是本申请实施例公开的对第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量的流程示意图;
图4是本申请实施例公开的根据第二图像中的各个像素点的第一亮度分量和第二亮度分量得到目标图像流程示意图;
图5是本申请实施例公开的一种图像处理的结构示意图;;
图6是本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一图像称为第二图像,且类似地,可将第二图像称为第一图像。第一图像和第二图像两者都是图像,但其不是同一张图像。
如今,采集到的图像往往存在过暗、过亮、饱和度不足等问题。为了提高图像的图像质量,可采用一些图像处理方法对图像进行处理。例如,使用经典的伽马校正对图像进行处理,然而,当图像同时包含暗区域和明亮区域时,伽马校正技术的效果很差,因为伽马校正是一种全局技术,所有具有特定输入强度级别的像素都被分配相同的输出强度,不依赖局部背景,使用伽马校正不能同时改善暗区域和明亮区域的对比度。
还有一种提高图像的显示效果的方式,是采用均值滤波对原始图像中亮度级别不同的像素分配不同的输出强度,达到同时改善暗区域和明亮区域的对比度的效果。在该方式中,通常会将原始图像从RGB域转换到YCbCr域,对YCbCr域的图像进行均值滤波处理,再从YCbCr域转换到RGB域,但是从YCbCr变换到RGB域后,会导致图像色彩偏淡,饱和度不够,影响了图像质量。
本申请实施例公开了一种图像处理方法、装置、电子设备及存储介质,能够改善图像处理的效果,从而提高输出图像的图像质量。以下分别进行详细说明。
请参阅图1,图1是本申请实施例公开的一种图像处理方法的流程示意图。其中,图1所描述的图像处理方法适用于电子设备,该电子设备可包括但不限于智能相机、手机、平板电脑、可穿戴设备、PC(Personal Computer,个人计算机)、车载终端等,本申请实施例不做限定。如图1所示,该图像处理方法可以包括以下步骤:
步骤S101,将第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像。
自然界的各种色彩、人类所感知的色彩以及各种图像设备和计算机软件所使用的颜色可通过色彩空间(Color Space)来描述。色彩空间是指通过多个(通常为3个或者4个)颜色分量构成的坐标系来表示各种颜色的模型系统。色彩空间中的每个点均代表一种颜色,也就是说各点的颜色可看作是多个分量的合成。例如,在RGB色彩空间中,所有点的颜色都可认为是红色颜色分量(R)、绿色颜色分量(G)、蓝色颜色分量(B)3种颜色分量的组合而成。
目前在图像处理领域,对图像的处理大都是基于RGB色彩空间,但是由于在自然环境下获取的图像容易受到自然光照、遮挡和阴影等情况的影响,即对亮度比较敏感,而在RGB色彩空间中只含有三个颜色分量,不存在亮度分量,而三个颜色分量与亮度有着密切的关系,只要改变亮度,三个颜色分量也会随之发生改变,因此,对于图像需要进行亮度调节的时候,难以基于RGB色彩空间进行亮度调节。另外,RGB色彩空间是一种均匀性较差的颜色空间,由于人眼对于这三种颜色分量的敏感程度是不一样的,人眼对红色最不敏感,对蓝色最敏感,因此,图像处理的算法对RGB色彩空间中的三个颜色分量进行调整,难以达到人眼的所观察到的预设效果。对于RGB色彩空间的上述特点,基于RGB色彩空间对图像进行处理极有可能达不到很好的效果,因此,需要对图像进行色彩空间的转换。
电子设备可将第一图像从缺少亮度分量的第一色彩空间转换到存在亮度分量的第二色彩空间,为本图像处理方法接下来的步骤提供了亮度分量。第一图像指的是待进行处理的图像,第一图像可以是电子设备通过摄像头实时采集的图像,也可以是存储器中存储的图像。
进一步地,第一色彩空间可包括RGB色彩空间,第二色彩空间可包括YCbCr色彩空间,可对第一图像从RGB色彩空间转换得到YCbCr色彩空间的第二图像。YCbCr色彩空间是包含亮度分量(Y)、蓝色色度分量(Cb)以及红色色度分量(Cr)的色彩空间。
在一些实施例中,可以通过对RGB色彩空间与YCbCr色彩空间之间的转换公式,将第一图像从RGB色彩空间转换到YCbCr色彩空间,得到第二图像,具体的色RGB色彩空间与YCbCr色彩空间的转换公式可以参考如下公式(1):
其中,Y、Cb和Cr分别为YCbCr色彩空间中的亮度分量、蓝色色度分量和红色色度分量;R、G、B分别为RGB色彩空间中的红色颜色分量、绿色颜色分量、蓝色颜色分量。
步骤S102,从第二图像中提取第一亮度分量,对第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量。
电子设备可从第二图像中提取各个像素点的第一亮度分量,该第一亮度分量可以是第二图像中各个像素点的Y分量。在一些实施例中,可以对第二图像各个像素点中的第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二图像中的各个像素点对应的第二亮度分量。第一增强处理可包括但不限于均值滤波等处理方式,可选地,可对第二图像进行区域划分,对同一区域中的像素点都进行相同的第一增强处理,从而可以实现对第二图像进行局部调节,从而实现对第二图像的不同区域进行不同的亮度调整的方案,达到同时改善暗区域和明亮区域的对比度的效果。
步骤S103,根据第一亮度分量和第二亮度分量确定增强系数。
第二亮度分量是根据第一亮度分量进行第一增强处理得到的,即利用第一增强处理前的第一亮度分量和第一增强处理后的第二亮度分量可以量化出第一增强处理的效果,即增强系数。
在一些实施例中,电子设备可根据第一亮度分量和第二亮度分量,确定第一增强处理中的亮度增强程度,并根据该亮度增强程度确定增强系数。增强系数可以用于对第一图像中的颜色分量进行增强,从而实现提高第一图像的图像质量的目的。
作为一种实施方式,增强系数可以是第二亮度分量与第一亮度分量的比值,可将第二亮度分量除以第一亮度分量,得到增强系数。作为另一种实施方式,增强系数可以是第二亮度分量与第一亮度分量的差值,可将第二亮度分量减去第一亮度分量,得到增强系数。作为第三种实施方式,增强系数还可以是第二亮度分量与第一亮度分量的差异率,可将第二亮度分量与第一亮度分量的差值除以第一亮度分量,得到增强系数。
作为一种实施方式,电子设备可根据第二图像中的每个局部区域对应的第一亮度分量和第二亮度分量,得到每个局部区域对应的增强系数,第二图像中的局部区域可以是有一个或多个,可以是对第二图像进行等面积划分得到每个局部区域,可以是根据亮度分量的大小对第二图像的区域进行分类,将第一亮度分量和第二亮度分量都在同一阈值的像素点整合为一个局部区域,也可以是第二图像中的每个像素点都作为一个局部区域。
步骤S104,根据增强系数对第一图像进行第二增强处理,以得到目标图像。
根据第一亮度分量和第二亮度分量得到的增强系数,可以量化第二图像对亮度分量的增强处理效果,具体地,可以描述第二图像中的各个像素点的亮度分量的增强处理效果,根据增强系数对第一图像进行第二增强处理,可以实现对第一图像中的颜色分量进行同步的增强处理,在不改变第一图像的图像数据的情况下进获取到增强系数,从而进行增强处理,可以最大程度保护第一图像的图像数据。
作为一种实施方式,根据第二图像中各个图像区域对应的增强系数,对第一图像中的各个图像区域进行第二增强处理,以得到目标图像,第二图像中的各个图像区域与第一图像中的各个图像一一对应。第二图像中各个图像区域中的增强系数是根据各个图像区域对应的第一亮度分量和第二亮度分量确定的。根据第二图像中各个图像区域对应的增强系数,对第一图像中的各个图像区域进行第二增强处理,针对各个图像区域进行对应的第二增强处理,可以对第一图像进行局部区域调整,解决了第一图像中同时出现过暗区域或者过亮区域而难以同步调整的问题,与此同时,只需对第一图像中的各个图像区域进行第二增强处理,不需要将第二图像从第二色彩空间转换到第一色彩空间的步骤,避免了从第二图像的色彩空间转换回第一图像的色彩空间从而造成第一图像色彩偏淡,饱和度不够的情况。
在本申请实施例中,通过将第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像,从第二图像中提取第一亮度分量,对第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量,根据第一亮度分量和第二亮度分量确定增强系数,根据增强系数对第一图像进行第二增强处理,以得到目标图像。根据第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间得到的第二图像中提取到第一亮度分量,根据对第一亮度分量进行第一增强处理得到第二亮度分量,从而根据第一亮度分量和第二亮度分量得到增强系数,根据增强系数对第一图像进行第二增强处理,避免了由于使用色彩空间的转换公式对第一图像进行处理,从而形成第一图像色彩偏淡,饱和度不足的问题,能够改善图像处理的效果,从而提高输出图像的图像质量。
请参阅图2,图2是本申请实施例公开的另一种图像处理方法的流程示意图。如图2所示,该方法包括以下步骤:
步骤S201,对第一图像进行归一化处理,得到处理后的第一图像。
在图像处理中,图像的颜色分量的范围通常为[0,255]的区间,因此,图像中的颜色分量对外界因素(例如光照强度、阴影暗度)的影响较为敏感,即外界因素变化较小时,图像中的颜色分量的变化较大。而对第一图像进行的归一化处理是将第一图像的颜色分量的范围从[0,255]转换为[0,1],具体是将第一图像中的颜色分量通过预设的公式得到范围在[0,1]的颜色分量,通过对第一图像进行归一化处理,可以降低第一图像对外界因素的敏感度。此外,归一化处理后得到的第一图像仅使用两个字节就可以表示一个像素,而归一化处理前的第一图像需要使用8个字节才能表示一个像素,因此,对归一化处理后的得到的第一图像进行后续步骤的图像处理,可以减少图像处理的时间,从而提高图像处理的效率。
作为一种实施方式,可以对第一图像中的颜色分量进行归一化处理,得到处理后的第一图像。进一步地,第一图像可以是在RGB色彩空间的图像,对第一图像中的三个颜色分量都除以255,得到处理后的第一图像的颜色分量,处理后的第一图像的颜色分量其范围在[0,1]之间。更进一步地,可以参考一下公式(2)对第一图像进行归一化处理,得到处理后的第一图像:
其中,参数R、G、B是第一图像中的三个颜色分量,r、g、b是处理后的第一图像中分别对应第一图像中的R、B、B的颜色分量。
步骤S202,将处理后的第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像。
步骤S203,从第二图像中提取第一亮度分量,对第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量。
步骤S204,根据第一亮度分量和第二亮度分量确定增强系数。
步骤S202~S204的描述可以参考上述实施例中的步骤S101~S103的相关描述,在此不再赘述。
步骤S205,根据增强系数对处理后的第一图像进行第二增强处理,得到增强后的第一图像。
作为一种实施方式,处理后的第一图像的三个颜色分量的范围是[0,1],根据增强系数对处理后的第一图像进行第二增强处理,得到增强后的第一图像,增强后的第一图像中的颜色分量的范围与目标图像中的颜色分量的范围不同,由于增强系数的范围可以是大于1的,因此增强后的第一图像的三个颜色分量的范围是处于[0,1]之间或大于1,但远远小于255,而目标图像的颜色分量的范围是[0,255],因此,需要对增强后的第一图像进行颜色分量范围的变换,从而得到目标图像。
步骤S206,对增强后的第一图像进行还原处理,得到目标图像。
在对处理后的第一图像进行第二增强处理后,第一图像中的颜色分量的范围还是处于[0,1]之间或大于1,但是增强后的第一图像中的颜色分量是远远小于255的,第一图像的颜色分量的范围小,虽然是方便了在图像处理中的相关计算,但是由于第一图像的颜色分量的参数范围小,其颜色分量代表的特征也减少,因此不利于存储第一图像的信息。为了不造成第一图像数据丢失的问题,需要对第一图像进行还原处理。
作为一种实施方式,可以对增强后的第一图像中的颜色分量都乘以255,得到目标图像的颜色分量,从而得到目标图像,目标图像的颜色分量的范围在[0,255]之间或者大于255。
当目标图像存在像素点中的颜色分量大于255的时候,该像素点回出现图像数据溢出,从而造成图像中的色彩异常。
作为一种实施方式,在得到目标图像之后,还可以遍历目标图像的所有像素点,若目标图像中的目标像素点的像素值大于预设的像素值,则将目标像素点的像素值调整为预设的像素值。可选地,预设的像素值可包括255。可以将遍历目标图像的所有像素点,若目标图像中的目标像素点的颜色分量大于255,则将目标图像中的目标像素点的像素值调整为255,实现对图像数据的防溢出处理,从而避免了目标图像色彩异常的问题。
在本申请实施例中,对第一图像进行归一化处理,得到处理后的第一图像,将处理后的第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像,从第二图像中提取第一亮度分量,对第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量,根据第一亮度分量和第二亮度分量确定增强系数,根据增强系数对第一图像进行第二增强处理,以得到增强后的第一图像,对增强后的第一图像进行还原处理,得到目标图像,通过先对第一图像进行归一化处理,后续在对增强后的第一图像进行还原处理,可以使得第一图像的处理更加高效,同时提高进行图像处理后的图像质量。
请参阅图3,图3是本申请实施例公开的对第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量的流程示意图。
步骤S301,根据第二图像中各个像素点对应的第一亮度分量,确定第二图像中各个像素点对应的权重值。
针对第二图像中的每个像素点,可对每个像素点进行第一增强处理,得到每个像素点对应的第二亮度分量。电子设备可根据第二图像中各个像素点对应的第一亮度分量,确定第二图像中各个像素点对应的权重值,该权重值可用于量化对各个像素点对应的亮度增强效果。
作为一种实施方式,以第一像素点为例,第一像素点为第二图像中的任一像素点,可根据第一像素点对应的局部区域内包含的各个像素点的第一亮度分量,进行均值滤波,以确定第一像素点对应的权重值。
在一些实施例中,第一像素点对应的局部区域可以是第二图像中的固定图像区域。可预先将第二图像划分为多个图像区域(即局部区域),并根据每个局部区域内包含的各个像素点的第一亮度分量,进行均值滤波,得到每个局部区域对应的权重值。同一局部区域内的像素点可采用相同的权重值。
在另一些实施例中,第一像素点对应的局部区域可以是以第一像素点为中心,且边长为预设的长度的正方形图像区域,局部区域可理解为滑动窗口,即当局部区域是以第一像素点为中心的窗口区域,当计算完第一像素点对应的权重值时,该局部区域会进行平移,变成以下一个像素点为中心的窗口区域,再计算下一个像素点对应的权重值,重复上述步骤直到得出全部像素点对应的权重值,每个像素点对应的局部区域都不同。进一步地,局部区域的边长可为大于1的奇数。
在较暗的图像区域内,通过对第一像素点对应的局部区域的所有像素点对应的第一亮度分量进行均值滤波,作为第一像素点进行伽马校正的权重值,所得的伽马校正后的第二亮度分量比第一亮度分量高,从而可以对较暗区域的图像进行调亮。进一步地,可以计算第一像素点所在的局部区域内的所有像素点对应的第一亮度分量的平均值,从而确定第一像素点对应的权重值,具体计算可以参考以下公式(3):
其中,M(i,j)是像素点(i,j)的对应的权重值,像素点(i,j)对应的局部区域是以像素点(i,j)的为中心位置,(2n+1)为边长的正方形区域,I1(k,l)是该局部区域中的像素点(k,l)对应的第一亮度分量,n为正整数。
步骤S302,根据各个像素点对应的权重值对各个像素点对应的第一亮度分量进行伽马校正处理,得到各个像素点对应的第二亮度分量。
作为一种实施方式,可以根据各个像素点对应的权重值得到伽马校正处理的系数,从而得到各个像素点对应的第二亮度分量。进一步地,可以根据各个像素点对应的权重值确定伽马校正公式中的指数部分中的指数,从而得到各个像素点对应的第二亮度分量,更进一步地,可以根据将各个像素点对应的权重值输入以下公式(4)以计算出各个像素点对应的第二亮度分量:
其中,I1(x,y)为第二图像中像素点(x,y)对应的第一亮度分量,I2(x,y)为第二图像中像素点(x,y)对应的第二亮度分量,M(x,y)为第二图像中像素点(x,y)对应的权重值。
在本申请实施例中,根据第二图像中各个像素点对应的第一亮度分量,确定第二图像中各个像素点对应的权重值,根据各个像素点对应的权重值进行伽马校正处理,得到各个像素点对应的第二亮度分量,将均值滤波和伽马校正进行结合,可以根据第二图像中的局部区域各个像素点对应的第一亮度分量得到各个像素点对应的权重值,根据局部区域各个像素点对应的权重值得到各个像素点对应的第二亮度分量,从而实现对局部区域的各个像素点对应的第一亮度进行调整,可以同时改善过暗区域和过亮区域的对比度,从而提高了输出图像的图像质量。
请参阅图4,图4是本申请实施例公开的根据第二图像中的各个像素点的第一亮度分量和第二亮度分量得到目标图像流程示意图。
步骤S401,根据第二图像中各个像素点对应的第二亮度分量除以对应的第一亮度分量,得到各个像素点对应的增强系数。
根据对第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量,通过预设的实验得知,此时若根据第二亮度分量直接通过转换公式将第二图像返回第一色彩空间,从而得到目标图像的,则目标图像会出现色彩偏淡,饱和度不足的问题,因此,可以根据增强系数对第一图像进行处理,从而得到图像效果更优的目标图像。
作为一种实施方式,根据第二图像中各个像素点对应的第二亮度分量除以对应的第一亮度分量,得到各个像素点对应的增强系数,增强系数可以量化表达第一亮度分量通过第一增强处理得到第二亮度分量的增强效果,通过各个像素点对应的增强系数可以实现对第一图像各个像素点进行第二增强处理,第一增强处理与第二增强处理的增强效果可以保持一致,以得到目标图像,具体可以参考以下公式(5)得到增强系数:
其中,I′(x,y)是第二图像中像素点(x,y)对应的增强系数,I1(x,y)是第二图像中像素点(x,y)对应的第一亮度分量,I2(x,y)是第二图像中像素点(x,y)对应的第二亮度分量。
步骤S402,根据第一图像中各个像素点对应的增强系数,对第一图像中的各个像素点进行第二增强处理,以得到目标图像,其中,第一图像中的像素点与第二图像中的像素点一一对应。
作为一种实施方式,可以根据经过归一化处理后第一图像中的各个像素点对应的增强系数,对第一图像中各个像素点的颜色分量乘以增强系数,得到经过第二增强处理后的像素点,从而得到目标图像,进一步地,可以根据以下公式(6)对第一图像中各个像素点进行增强处理:
C′i=I′Ci (6)
其中,Ci表示第一图像中各个像素点中的第i个颜色分量的值,经过归一化处理后的第一图像中的颜色分量的范围是在[0,1],其中i=1,2,…n,n为像素点中的颜色分量的总数,C′i表示进行第二增强处理后的各个像素点中的第i个颜色分量,C′i的范围可在[0,1]的区间上或者大于1,I′为各个像素点对应的增强系数。
在本申请实施例中,根据第二图像中各个像素点对应的第一亮度分量除以对应的第二亮度分量,得到各个像素点对应的增强系数,根据第一图像中各个像素点对应的增强系数,对第一图像中的各个像素点进行第二增强处理,以得到目标图像,可以在不破坏第一图像的原始图像数据的情况下,得到增强系数,从而对第一图像进行第二增强处理,提高了目标图像的图像质量,同时直接根据增强系数对第一图像进行第二增强处理,避免了第二图像从第一色彩空间转换到第一色彩空间而造成图像的色彩偏淡,饱和度不足的问题。
请参阅图5,图5是本申请实施例公开的一种图像处理装置的结构示意图。该装置可应用于智能相机、手机、平板电脑、可穿戴设备、PC(Personal Computer,个人计算机)、车载终端等电子设备,具体不做限定。如图5所示,图像处理装置500可包括:转换模块501、第一增强模块502、确定模块503、第二增强模块504。
转换模块501,用于将第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像;
第一增强模块502,用于从第二图像中提取第一亮度分量,对第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量;
确定模块503,用于根据第一亮度分量和所述第二亮度分量确定增强系数;
第二增强模块504,用于根据增强系数对所述第一图像进行第二增强处理,以得到目标图像。
作为一种可选的实施例,图像处理装置500还包括归一化模块。
归一化模块,用于对第一图像进行归一化处理,得到处理后的第一图像。
转换模块501,还用于将处理后的第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像。
作为一种可选的实施例,第二增强模块504还用于根据增强系数对第一图像进行第二增强处理,得到增强后的第一图像;以及对增强后的第一图像进行还原处理,得到目标图像。
作为一种可选的实施例,第一增强模块502包括确定权重值单元及校正单元。
确定权重值单元,用于根据第二图像中各个像素点对应的第一亮度分量,确定第二图像中各个像素点对应的权重值;
校正单元,用于根据各个像素点对应的权重值对各个像素点对应的第一亮度分量进行伽马校正处理,得到各个像素点对应的第二亮度分量。
作为一种可选的实施例,确定权重值单元,还用于根据第一像素点对应的局部区域内包含的各个像素点的第一亮度分量,进行均值滤波,以确定第一像素点对应的权重值;第一像素点是第二图像中的任一像素点;
其中,第一像素点对应的局部区域是以所述第一像素点为中心,且边长为预设的长度的正方形图像区域。
作为一种可选的实施例,确定模块503还用于将第二图像中各个像素点对应的第二亮度分量除以对应的第一亮度分量,得到各个像素点对应的增强系数;
第二增强模块504,还用于根据第一图像中各个像素点对应的增强系数,对第一图像中的各个像素点进行第二增强处理,以得到目标图像,其中,第一图像中的像素点与第二图像中的像素点一一对应。
作为一种可选的实施例,图像处理装置500还包括防溢出模块。
防溢出模块,用于遍历目标图像的所有像素点,若增强后的目标图像中的目标像素点的像素值大于预设的像素值,则将目标像素点的像素值调整为预设的像素值。
在本申请实施例中,将第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像,从第二图像中提取第一亮度分量,对第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量。根据第一亮度分量和第二亮度分量确定增强系数,根据增强系数对第一图像进行第二增强处理,以得到目标图像。实施本申请实施例,可以从第二色彩空间的第二图像中提取第一亮度分量,对第一亮度分量进行第一增强处理得到第二亮度分量,从而根据第一亮度分量和第二亮度分量得到增强系数,根据增强系数对第一图像进行第二增强处理,不直接对第二色彩空间的第二图像进行亮度调节,而是利用增强系数对第一色彩空间的第一图像进行增强,可以避免在第二色彩空间进行亮度调节后的图像直接转回第一色彩空间导致图像色彩偏淡,饱和度不足的问题,能够改善图像处理的效果,从而提高图像的图像质量。
请参阅图6,图6是本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图。
如图6所示,该电子设备600可以包括:
存储有可执行程序代码的存储器601;
与存储器601耦合的处理器602;
其中,处理器602调用存储器601中存储的可执行程序代码,执行上述任一实施例公开的图像处理方法的部分或全部步骤。
本申请实施例公开一种计算机可读存储介质,其存储计算机程序,其中,计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器实现上述任一实施例公开的图像处理方法。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于可选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在本申请的各种实施例中,应理解,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
上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单元,即可位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各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。
上述集成的单元若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获取的存储器中。基于这样的理解,本申请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者部分,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器中,包括若干请求用以使得一台计算机设备(可以为个人计算机、服务器或者网络设备等,具体可以是计算机设备中的处理器)执行本申请的各个实施例上述方法的部分或全部步骤。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存储器(Random Access Memory,RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory,OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory,CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
以上对本申请实施例公开的一种图像处理方法、装置、电子设备及存储介质进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种图像处理方法,其特征在于,所述方法包括:
将第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像;
从所述第二图像中提取第一亮度分量,对所述第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量;
根据所述第一亮度分量和所述第二亮度分量确定增强系数;
根据所述增强系数对所述第一图像进行第二增强处理,以得到目标图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述将第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间之前,所述方法还包括:
对所述第一图像进行归一化处理,得到处理后的第一图像;
所述将第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像,包括:
将所述处理后的第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像。
3.根据权利要求2所述的方法,所述根据所述增强系数对所述第一图像进行第二增强处理,以得到目标图像,包括:
根据所述增强系数对所述第一图像进行第二增强处理,得到增强后的第一图像;
对所述增强后的第一图像进行还原处理,得到目标图像。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量,包括:
根据所述第二图像中各个像素点对应的第一亮度分量,确定所述第二图像中各个像素点对应的权重值;
根据所述各个像素点对应的权重值对所述各个像素点对应的第一亮度分量进行伽马校正处理,得到所述各个像素点对应的第二亮度分量。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二图像中各个像素点对应的第一亮度分量,确定所述第二图像中各个像素点对应的权重值,包括:
根据第一像素点对应的局部区域内包含的各个像素点的第一亮度分量,进行均值滤波,以确定所述第一像素点对应的权重值;第一像素点是所述第二图像中的任一像素点;
其中,所述第一像素点对应的局部区域是以所述第一像素点为中心,且边长为预设的长度的正方形图像区域。
6.根据权利要求1~5任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一亮度分量和所述第二亮度分量确定增强系数,包括:
将所述第二图像中各个像素点对应的第二亮度分量除以对应的第一亮度分量,得到所述各个像素点对应的增强系数;
所述根据所述增强系数对所述第一图像进行第二增强处理,以得到目标图像,包括:
根据所述第一图像中各个像素点对应的增强系数,对所述第一图像中的各个像素点进行第二增强处理,以得到目标图像,其中,所述第一图像中的像素点与所述第二图像中的像素点一一对应。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
遍历所述目标图像的所有像素点,若所述目标图像中的目标像素点的像素值大于预设的像素值,则将所述目标像素点的像素值调整为所述预设的像素值。
8.一种图像处理装置,其特征在于,包括:
转换模块,用于将第一图像从第一色彩空间转换到第二色彩空间,得到第二图像;
第一增强模块,用于从所述第二图像中提取第一亮度分量,对所述第一亮度分量进行第一增强处理,得到第二亮度分量;
确定模块,用于根据所述第一亮度分量和所述第二亮度分量确定增强系数;
第二增强模块,用于根据所述增强系数对所述第一图像进行第二增强处理,以得到目标图像。
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器及处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器实现如权利要求1至7任一所述的方法。
10.一种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任一所述的方法。
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