WO2017024615A1 - 图像增强方法 - Google Patents

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朱俊玲
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    • G09G2340/06—Colour space transformation

Definitions

  • the present invention relates to the field of image processing, and in particular to an image enhancement method.
  • An embodiment of the present invention provides an image augmentation method, including:
  • Red ash for each pixel of the preset image that will be represented using the RGB color mode The degree value, the blue gray value, and the green gray value are converted into a tone value, a color saturation value, and a brightness value of each pixel of the preset image expressed using the HSI color space;
  • red gray value, the blue gray value, and the green gray value of each pixel of the preset image expressed using the RGB color mode are converted into each of the preset images represented using the HSI color space by the following formula
  • the tonal value, color saturation value, and brightness value of the pixel are converted into each of the preset images represented using the HSI color space by the following formula
  • the tonal value, color saturation value, and brightness value of the pixel are converted into each of the preset images represented using the HSI color space by the following formula The tonal value, color saturation value, and brightness value of the pixel:
  • R is the red gradation value of the pixel and B is the blue gradation of the pixel a value
  • G is a green gray value of the pixel
  • H is a hue value of the pixel
  • S is a color saturation value of the pixel
  • I is a brightness value of the pixel
  • the S_enh is a color saturation value of the pixel after the enhancement processing
  • min(R, G, B) is a minimum value of a red gray value, a blue gray value, and a green gray value of the pixel.
  • max(R, G, B) is the minimum of the red gradation value, the blue gradation value, and the green gradation value of the pixel.
  • the color saturation value of each pixel of the preset image is corrected according to a brightness value of each pixel of the preset image and a preset brightness threshold.
  • the steps of avoiding the color shift phenomenon of the preset image include:
  • the color saturation value of the pixel is corrected using the following formula:
  • S_ame is the corrected color saturation value of the pixel.
  • each image of the preset image is obtained according to a brightness value of each pixel of the preset image and a preset brightness threshold.
  • the step of correcting the color saturation value of the element to avoid the color shift phenomenon of the preset image further includes:
  • the brightness value of the pixel is less than or equal to the preset brightness threshold, calculating a red gray value, a blue gray value, and a green gray value of the pixel after the enhancement process, and according to the enhanced processing
  • the red gradation value, the blue gradation value, and the green gradation value of the pixel correct the color saturation value of the pixel.
  • the red gradation value, the blue gradation value, and the green gradation value of the pixel after the enhancement processing are calculated by the following formula:
  • the enhanced red gray value of the pixel is C2
  • the enhanced blue gray value of the pixel is C1, enhanced.
  • the green gradation value of the subsequent pixel is C3;
  • the enhanced red gray value of the pixel is C1
  • the enhanced blue gray value of the pixel is C3, enhanced.
  • the green gradation value of the subsequent pixel is C2;
  • the enhanced red gradation value of the pixel is C3
  • the enhanced blue gradation value of the pixel is C2, enhanced.
  • the green gradation value of the latter pixel is C1.
  • the image is paired according to the red gradation value, the blue gradation value, and the green gradation value of the pixel after the enhancement processing.
  • the steps of correcting the color saturation value of the prime include:
  • the color saturation value of the pixel is corrected according to the red gray value, the blue gray value, and the green gray value of the pixel after the enhancement processing.
  • the steps include:
  • the color saturation value of the pixel is corrected according to the red gray value, the blue gray value, and the green gray value of the pixel after the enhancement processing.
  • the steps include:
  • the tone value, the color saturation value, and the brightness value of each pixel of the corrected preset image are converted into each of the corrected preset images by the following formula Red gray value, blue gray value, and green gray value of one pixel:
  • the corrected hue value of the pixel is greater than or equal to 0 degrees and less than 120 degrees
  • the corrected red gradation value of the pixel is C2'
  • the corrected blue gradation value of the pixel is C1'
  • the corrected green gradation value of the pixel is C3';
  • the corrected hue value of the pixel is greater than or equal to 120 degrees and less than 240 degrees
  • the corrected red gradation value of the pixel is C1'
  • the corrected blue gradation value of the pixel is C3'
  • the corrected green gradation value of the pixel is C2';
  • the corrected hue value of the pixel is greater than or equal to 240 degrees and less than 360 degrees
  • the corrected red gradation value of the pixel is C3'
  • the corrected blue gradation value of the pixel is C2'
  • the corrected green gradation value of the pixel is C1'.
  • An embodiment of the present invention further provides an image enhancement method, including:
  • the red gradation value, the blue gradation value, and the green gradation value of each pixel of the preset image expressed using the RGB color mode are converted into using the HSI color space by the following formula a tone value, a color saturation value, and a brightness value of each pixel of the preset image represented:
  • R is the red gray value of the pixel
  • B is the blue gray value of the pixel
  • G is the green gray value of the pixel
  • H is the hue value of the pixel
  • S is a color saturation value of the pixel, the I being a brightness value of the pixel.
  • the color saturation value of each pixel of the preset image is enhanced using the following formula:
  • the S_enh is a color saturation value of the pixel after the enhancement processing
  • min(R, G, B) is a minimum value of a red gray value, a blue gray value, and a green gray value of the pixel.
  • max(R, G, B) is the red gray value, blue gray scale of the pixel The value and the minimum of the green gray values.
  • the color saturation value of each pixel of the preset image is corrected according to a brightness value of each pixel of the preset image and a preset brightness threshold.
  • the steps of avoiding the color shift phenomenon of the preset image include:
  • the color saturation value of the pixel is corrected using the following formula:
  • S_ame is the corrected color saturation value of the pixel.
  • the color saturation value of each pixel of the preset image is corrected according to a brightness value of each pixel of the preset image and a preset brightness threshold.
  • the step of avoiding the color shift phenomenon of the preset image further includes:
  • the brightness value of the pixel is less than or equal to the preset brightness threshold, calculating a red gray value, a blue gray value, and a green gray value of the pixel after the enhancement process, and according to the enhanced processing
  • the red gradation value, the blue gradation value, and the green gradation value of the pixel correct the color saturation value of the pixel.
  • the red gradation value, the blue gradation value, and the green gradation value of the pixel after the enhancement processing are calculated by the following formula:
  • the enhanced red gray value of the pixel is C2
  • the enhanced blue gray value of the pixel is C1, enhanced.
  • the green gradation value of the subsequent pixel is C3;
  • the enhanced red gray value of the pixel is C1
  • the enhanced blue gray value of the pixel is C3, enhanced.
  • the green gradation value of the subsequent pixel is C2;
  • the enhanced red gradation value of the pixel is C3
  • the enhanced blue gradation value of the pixel is C2, enhanced.
  • the green gradation value of the latter pixel is C1.
  • the color saturation value of the pixel is corrected according to the red gray value, the blue gray value, and the green gray value of the pixel after the enhancement processing.
  • the steps include:
  • the color saturation value of the pixel is corrected according to the red gray value, the blue gray value, and the green gray value of the pixel after the enhancement processing.
  • the steps include:
  • the color saturation value of the pixel is corrected according to the red gray value, the blue gray value, and the green gray value of the pixel after the enhancement processing.
  • the steps include:
  • the tone value, the color saturation value, and the brightness value of each pixel of the corrected preset image are converted into each of the corrected preset images by the following formula Red gray value, blue gray value, and green gray value of one pixel:
  • the corrected hue value of the pixel is greater than or equal to 0 degrees and less than 120 degrees
  • the corrected red gradation value of the pixel is C2'
  • the corrected blue gradation value of the pixel is C1'
  • the corrected green gradation value of the pixel is C3';
  • the corrected red gradation value of the pixel is C1'
  • the corrected blue gradation value of the pixel is C3'
  • the corrected green gradation value of the pixel is C2';
  • the corrected hue value of the pixel is greater than or equal to 240 degrees and less than 360 degrees
  • the corrected red gradation value of the pixel is C3'
  • the corrected blue gradation value of the pixel is C2'
  • the corrected green gradation value of the pixel is C1'.
  • the image enhancement method of the present invention enhances the color saturation value of the pixel and corrects the processing by maintaining the hue value of each pixel unchanged, thereby avoiding the color shift.
  • the phenomenon occurs; the technical problem that the existing image enhancement method is prone to color shift phenomenon is solved.
  • FIG. 1 is a flow chart of a preferred embodiment of an image enhancement method of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram of a preferred embodiment of an image enhancement method according to the present invention. flow chart.
  • the image enhancement method of the preferred embodiment includes:
  • Step S101 converting a red gray value, a blue gray value, and a green gray value of each pixel of the preset image represented by the RGB color mode into a hue of each pixel of the preset image represented by the HSI color space. Value, color saturation value, and brightness value;
  • Step S102 performing enhancement processing on a color saturation value of each pixel of the preset image
  • Step S103 correcting a color saturation value of each pixel of the preset image according to a brightness value of each pixel of the preset image and a preset brightness threshold;
  • Step S104 converting the tone value, the color saturation value, and the brightness value of each pixel of the corrected preset image into a red gray value, a blue gray value, and a green color of each pixel of the corrected preset image. grayscale value.
  • step S101 the image enhancement device converts the red gradation value (normalized gradation value), the blue gradation value, and the green gradation value of each pixel of the preset image expressed using the RGB color mode to use HSI.
  • the color space represents a tone value, a color saturation value, and a brightness value of each pixel of the preset image.
  • the RGB color mode means that each pixel of the preset image is superimposed using red light, blue light, and green light, so the red gray value, the blue gray value, and the green gray value can be used to represent the preset image.
  • the RGB color mode facilitates the machine to quantify the image display.
  • HSI color space is based on the human visual system, with hue value, color saturation Saturation and Intensity are used to represent the color of each pixel in the preset image.
  • R is the red gray value of the pixel
  • B is the blue gray value of the pixel
  • G is the green gray value of the pixel
  • H is the hue value of the pixel
  • S is a color saturation value of the pixel, the I being a brightness value of the pixel.
  • step S102 the image enhancement device performs enhancement processing on the color saturation value of each pixel of the preset image.
  • the principle of enhancement processing here is that the color saturation enhancement is small for pixels with lower color saturation, and the color saturation enhancement is larger for pixels with higher color saturation.
  • the specific enhancement processing formula is as follows:
  • the S_enh is a color saturation value of the pixel after the enhancement processing
  • min(R, G, B) is a minimum value of a red gray value, a blue gray value, and a green gray value of the pixel
  • max(R) , G, B) are the minimum of the red gray value, the blue gray value, and the green gray value of the pixel.
  • step S103 the image enhancement device corrects the color saturation value of each pixel of the preset image according to the brightness value of each pixel of the preset image and the preset brightness threshold. Specifically:
  • the preset brightness threshold is an empirical value.
  • the color saturation value of the pixel is corrected using the following formula:
  • S_ame is the corrected color saturation value of the pixel.
  • the red gray value, the blue gray value, and the green gray value of the enhanced processed pixel are calculated by the following formula:
  • the red gradation value of the enhanced pixel is C2
  • the blue gradation value of the enhanced pixel is C1
  • the green ash of the enhanced pixel is The degree is C3;
  • the red gradation value of the enhanced pixel is C1
  • the blue gradation value of the enhanced pixel is C3
  • the green ash of the enhanced pixel is The degree is C2;
  • the red gradation value of the enhanced pixel is C3
  • the blue gradation value of the enhanced pixel is C2
  • the green ash of the enhanced pixel is The degree is C1.
  • the color saturation value of the pixel is corrected according to the red gray value, the blue gray value, and the green gray value of the pixel after the enhancement processing; specifically:
  • step S104 Since the chromaticity value and the luminance value are kept unchanged while enhancing the color saturation, the problem of the color shift problem can be better avoided. Then it proceeds to step S104.
  • step S104 the tone value, the color saturation value, and the brightness value of each pixel of the corrected preset image are converted into a red gray value and a blue gray value of each pixel of the corrected preset image. And a green gray value for image display. Specifically, it can be converted by the following formula:
  • the red gradation value of the corrected pixel is C2'
  • the blue gradation value of the corrected pixel is C1'
  • the corrected pixel is The green gray value
  • the red gradation value of the corrected pixel is C1'
  • the blue gradation value of the corrected pixel is C3'
  • the corrected pixel is The green gray value
  • the red gradation value of the corrected pixel is C3'
  • the blue gradation value of the corrected pixel is C2'
  • the corrected pixel is The green gray value is C1'.
  • the image enhancement method of the present invention maintains the tone value of each pixel unchanged On the basis of the enhancement, the color saturation value of the pixel is enhanced and corrected to avoid the occurrence of color shift phenomenon.
  • the technical problem that the existing image enhancement method is prone to color shift phenomenon is solved.

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Abstract

本发明提供一种图像增强方法，其包括步骤：预设图像的每个像素的灰度值转换为预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值；对预设图像的每个像素的色饱和度值进行增强处理；对预设图像的每个像素的色饱和度值进行修正；以及将修正后的预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值转换为修正后的预设图像的每个像素的灰度值。

Description

图像增强方法 技术领域
本发明涉及图像处理领域，特别是涉及一种图像增强方法。
背景技术
随着显示技术的发展，人们对显示图像的要求越来越高，特别是彩色图像，由于显示器的各方面因素的制约，显示器显示彩色图像往往存在着颜色偏暗、对比度偏低以及局部细节不突出等问题，使得图像中的目标难以识别和分辨，因此在显示彩色图像前，往往需要对彩色图像进行增强处理，以扩大图像中不同物体特征之间的差别，从而改善图像的视觉效果。
现有的图像增强方法一般是将RGB图像转换为HSI颜色空间，然后对饱和度进行指数函数增强。但是上述方法容易产生色偏现象。
故，有必要提供一种图像增强方法，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不会产生色偏现象的图像增强方法；以解决现有的图像增强方法容易产生色偏现象的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供一种图像增氧方法，其包括：
将使用RGB色彩模式表示的预设图像的每个像素的红色灰 度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值转换为使用HSI颜色空间表示的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值；
对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行增强处理；
根据所述预设图像的每个像素的亮度值以及预设亮度阈值，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行修正，以避免所述预设图像出现色偏现象；以及
将修正后的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值转换为修正后的所述预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值，以便于进行图像显示；
其中通过以下公式将使用RGB色彩模式表示的预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值转换为使用HSI颜色空间表示的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值：
Figure PCTCN2015087935-appb-000001
Figure PCTCN2015087935-appb-000002
Figure PCTCN2015087935-appb-000003
Figure PCTCN2015087935-appb-000004
其中R为所述像素的红色灰度值，B为所述像素的蓝色灰度 值，G为所述像素的绿色灰度值；所述H为所述像素的色调值，所述S为所述像素的色饱和度值，所述I为所述像素的亮度值；
使用以下公式，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行增强处理：
S_enh＝S^(min(R,G,B)/max(R,G,B))；
其中所述S_enh为增强处理后的所述像素的色饱和度值，min(R,G,B)为所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值中的最小值；max(R,G,B)为所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值中的最小值。
在本发明所述的图像增强方法中，所述根据所述预设图像的每个像素的亮度值以及预设亮度阈值，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行修正，以避免所述预设图像出现色偏现象的步骤包括：
判断所述预设图像的所述像素的亮度值是否大于所述预设亮度阈值；
如所述像素的亮度值大于预设亮度阈值，则使用以下公式对所述像素的色饱和度值进行修正：
Figure PCTCN2015087935-appb-000005
其中S_ame为所述像素修正后的色饱和度值。
在本发明所述的图像增强方法中，所述根据所述预设图像的每个像素的亮度值以及预设亮度阈值，对所述预设图像的每个像 素的色饱和度值进行修正，以避免所述预设图像出现色偏现象的步骤还包括：
如所述像素的亮度值小于等于所述预设亮度阈值，计算增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值，并根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正。
在本发明所述的图像增强方法中，通过以下公式计算增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值：
C1＝I(1-S_enh)；
Figure PCTCN2015087935-appb-000006
C3＝3I-(C1+C2)；
当增强后的所述像素的色调值大于等于0度、小于120度时，增强后的所述像素的红色灰度值为C2，增强后的所述像素的蓝色灰度值为C1，增强后的所述像素的绿色灰度值为C3；
当增强后的所述像素的色调值大于等于120度、小于240度时，增强后的所述像素的红色灰度值为C1，增强后的所述像素的蓝色灰度值为C3，增强后的所述像素的绿色灰度值为C2；
当增强后的所述像素的色调值大于等于240度、小于360度时，增强后的所述像素的红色灰度值为C3，增强后的所述像素的蓝色灰度值为C2，增强后的所述像素的绿色灰度值为C1。
在本发明所述的图像增强方法中，所述根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像 素的色饱和度值进行修正的步骤包括：
当C2小于1且C3小于1时，不对所述像素的色饱和度进行修正。
在本发明所述的图像增强方法中，所述根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正的步骤包括：
当C2大于1时，通过以下公式计算修正后的所述像素的色饱和度值：
Figure PCTCN2015087935-appb-000007
在本发明所述的图像增强方法中，所述根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正的步骤包括：
当C3大于1时，通过以下公式计算修正后的所述像素的色饱和度：
1＝3I-(C1+C2)；
C1＝I(1-S_ame)；
Figure PCTCN2015087935-appb-000008
在本发明所述的图像增强方法中，通过以下公式将修正后的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值转换为修正后的所述预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值：
C1'＝I(1-S_ame)；
Figure PCTCN2015087935-appb-000009
C3'＝3I-(C1'+C2')；
当修正后的所述像素的色调值大于等于0度、小于120度时，修正后的所述像素的红色灰度值为C2’，修正后的所述像素的蓝色灰度值为C1’，修正后的所述像素的绿色灰度值为C3’；
当修正后的所述像素的色调值大于等于120度、小于240度时，修正后的所述像素的红色灰度值为C1’，修正后的所述像素的蓝色灰度值为C3’，修正后的所述像素的绿色灰度值为C2’；
当修正后的所述像素的色调值大于等于240度、小于360度时，修正后的所述像素的红色灰度值为C3’，修正后的所述像素的蓝色灰度值为C2’，修正后的所述像素的绿色灰度值为C1’。
本发明实施例还提供一种图像增强方法，其包括：
将使用RGB色彩模式表示的预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值转换为使用HSI颜色空间表示的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值；
对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行增强处理；
根据所述预设图像的每个像素的亮度值以及预设亮度阈值，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行修正，以避免所述预设图像出现色偏现象；以及
将修正后的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值转换为修正后的所述预设图像的每个像素的红色灰度 值、蓝色灰度值以及绿色灰度值，以便于进行图像显示。
在本发明所述的图像增强方法中，通过以下公式将使用RGB色彩模式表示的预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值转换为使用HSI颜色空间表示的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值：
Figure PCTCN2015087935-appb-000010
Figure PCTCN2015087935-appb-000011
Figure PCTCN2015087935-appb-000012
Figure PCTCN2015087935-appb-000013
其中R为所述像素的红色灰度值，B为所述像素的蓝色灰度值，G为所述像素的绿色灰度值；所述H为所述像素的色调值，所述S为所述像素的色饱和度值，所述I为所述像素的亮度值。
在本发明所述的图像增强方法中，使用以下公式，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行增强处理：
S_enh＝S^(min(R,G,B)/max(R,G,B))；
其中所述S_enh为增强处理后的所述像素的色饱和度值，min(R,G,B)为所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值中的最小值；max(R,G,B)为所述像素的红色灰度值、蓝色灰度 值以及绿色灰度值中的最小值。
在本发明所述的图像增强方法中，所述根据所述预设图像的每个像素的亮度值以及预设亮度阈值，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行修正，以避免所述预设图像出现色偏现象的步骤包括：
判断所述预设图像的所述像素的亮度值是否大于所述预设亮度阈值；
如所述像素的亮度值大于预设亮度阈值，则使用以下公式对所述像素的色饱和度值进行修正：
Figure PCTCN2015087935-appb-000014
其中S_ame为所述像素修正后的色饱和度值。
在本发明所述的图像增强方法中，所述根据所述预设图像的每个像素的亮度值以及预设亮度阈值，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行修正，以避免所述预设图像出现色偏现象的步骤还包括：
如所述像素的亮度值小于等于所述预设亮度阈值，计算增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值，并根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正。
在本发明所述的图像增强方法中，通过以下公式计算增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值：
C1＝I(1-S_enh)；
Figure PCTCN2015087935-appb-000015
C3＝3I-(C1+C2)；
当增强后的所述像素的色调值大于等于0度、小于120度时，增强后的所述像素的红色灰度值为C2，增强后的所述像素的蓝色灰度值为C1，增强后的所述像素的绿色灰度值为C3；
当增强后的所述像素的色调值大于等于120度、小于240度时，增强后的所述像素的红色灰度值为C1，增强后的所述像素的蓝色灰度值为C3，增强后的所述像素的绿色灰度值为C2；
当增强后的所述像素的色调值大于等于240度、小于360度时，增强后的所述像素的红色灰度值为C3，增强后的所述像素的蓝色灰度值为C2，增强后的所述像素的绿色灰度值为C1。
在本发明所述的图像增强方法中，所述根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正的步骤包括：
当C2小于1且C3小于1时，不对所述像素的色饱和度进行修正。
在本发明所述的图像增强方法中，所述根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正的步骤包括：
当C2大于1时，通过以下公式计算修正后的所述像素的色饱和度：
Figure PCTCN2015087935-appb-000016
在本发明所述的图像增强方法中，所述根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正的步骤包括：
当C3大于1时，通过以下公式计算修正后的所述像素的色饱和度值：
1＝3I-(C1+C2)；
C1＝I(1-S_ame)；
Figure PCTCN2015087935-appb-000017
在本发明所述的图像增强方法中，通过以下公式将修正后的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值转换为修正后的所述预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值：
C1'＝I(1-S_ame)；
Figure PCTCN2015087935-appb-000018
C3'＝3I-(C1'+C2')；
当修正后的所述像素的色调值大于等于0度、小于120度时，修正后的所述像素的红色灰度值为C2’，修正后的所述像素的蓝色灰度值为C1’，修正后的所述像素的绿色灰度值为C3’；
当修正后的所述像素的色调值大于等于120度、小于240度 时，修正后的所述像素的红色灰度值为C1’，修正后的所述像素的蓝色灰度值为C3’，修正后的所述像素的绿色灰度值为C2’；
当修正后的所述像素的色调值大于等于240度、小于360度时，修正后的所述像素的红色灰度值为C3’，修正后的所述像素的蓝色灰度值为C2’，修正后的所述像素的绿色灰度值为C1’。
相较于现有的图像增强方法，本发明的图像增强方法通过在保持每个像素的色调值不变的基础上，对像素的色饱和度值进行了增强处理以及修正处理，避免了色偏现象的产生；解决了现有的图像增强方法容易产生色偏现象的技术问题。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明的图像增强方法的优选实施例的流程图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
请参照图1，图1为本发明的图像增强方法的优选实施例的 流程图。本优选实施例的图像增强方法包括：
步骤S101，将使用RGB色彩模式表示的预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值转换为使用HSI颜色空间表示的预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值；
步骤S102，对预设图像的每个像素的色饱和度值进行增强处理；
步骤S103，根据预设图像的每个像素的亮度值以及预设亮度阈值，对预设图像的每个像素的色饱和度值进行修正；
步骤S104，将修正后的预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值转换为修正后的预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值。
下面详细说明本优选实施例的图像增强方法的各步骤的具体流程。
在步骤S101中，图像增强装置将使用RGB色彩模式表示的预设图像的每个像素的红色灰度值(归一化灰度值)、蓝色灰度值以及绿色灰度值转换为使用HSI颜色空间表示的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值。
RGB色彩模式是指，预设图像的每个像素使用红色光、蓝色光以及绿色光进行叠加而成，因此可使用红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值来表示预设图像中的每个像素的色彩。RGB色彩模式利于机器进行图像显示的量化。
HSI颜色空间是从人的视觉系统出发，用色调值(Hue)、色饱 和度值(Saturation)和亮度值(Intensity)来表示预设图像中的每个像素的色彩。
由于对图像进行增强操作，需要从人的视觉系统出发，因此需要对预设图像的表示形式进行转换；具体的转换公式如下所示：
Figure PCTCN2015087935-appb-000019
Figure PCTCN2015087935-appb-000020
Figure PCTCN2015087935-appb-000021
Figure PCTCN2015087935-appb-000022
其中R为所述像素的红色灰度值，B为所述像素的蓝色灰度值，G为所述像素的绿色灰度值；所述H为所述像素的色调值，所述S为所述像素的色饱和度值，所述I为所述像素的亮度值。随后转到步骤S102。
在步骤S102中，图像增强装置对预设图像的每个像素的色饱和度值进行增强处理。这里进行增强处理的原则是对于色饱和度较低的像素，进行色饱和度增强的幅度较小；对色饱和度较高的像素，进行色饱和度增强的幅度较大。具体的增强处理的公式如下：
S_enh＝S^(min(R,G,B)/max(R,G,B))；
其中所述S_enh为增强处理后的像素的色饱和度值，min(R,G,B)为像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值中的最小值；max(R,G,B)为像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值中的最小值。随后转到步骤S103。
在步骤S103中，图像增强装置根据所述预设图像的每个像素的亮度值以及预设亮度阈值，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行修正。具体为：
首先，判断预设图像的像素的亮度值是否大于预设亮度阈值，该预设亮度阈值为一经验值。
如像素的亮度值大于预设亮度阈值，则使用以下公式对像素的色饱和度值进行修正：
Figure PCTCN2015087935-appb-000023
其中S_ame为所述像素修正后的色饱和度值。
即对较大亮度值的像素，仅对色饱和度值较大的像素的色饱和度值进行修正，避免修正后的像素的色饱和度值的差异太大。
如像素的亮度值小于等于预设亮度阈值，则通过以下公式计算增强处理后的像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值：
C1＝I(1-S_enh)；
Figure PCTCN2015087935-appb-000024
C3＝3I-(C1+C2)；
当增强后的像素的色调值大于等于0度、小于120度时，增强后的像素的红色灰度值为C2，增强后的像素的蓝色灰度值为C1，增强后的像素的绿色灰度值为C3；
当增强后的像素的色调值大于等于120度、小于240度时，增强后的像素的红色灰度值为C1，增强后的像素的蓝色灰度值为C3，增强后的像素的绿色灰度值为C2；
当增强后的像素的色调值大于等于240度、小于360度时，增强后的像素的红色灰度值为C3，增强后的像素的蓝色灰度值为C2，增强后的像素的绿色灰度值为C1。
随后根据增强处理后的像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正；具体为：
当C2小于1(即最大灰度值)且C3小于1时，不对所述像素的色饱和度进行修正。
当C2大于1时，保持色度值和亮度值不变，则通过以下公式计算修正后的像素的色饱和度：
Figure PCTCN2015087935-appb-000025
当C3大于1时，保持色度值和亮度值不变，通过以下公式计算修正后的像素的色饱和度值S_ame：
1＝3I-(C1+C2)；
C1＝I(1-S_ame)；
Figure PCTCN2015087935-appb-000026
由于这里在增强色饱和度时，保持了色度值和亮度值不变，因此可较好的避免色偏问题的产生。随后转到步骤S104。
在步骤S104中，将修正后的预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值转换为修正后的预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值，以便进行图像显示。具体可通过以下公式进行转换：
C1'＝I(1-S_ame)；
Figure PCTCN2015087935-appb-000027
C3'＝3I-(C1'+C2')；
当修正后的像素的色调值大于等于0度、小于120度时，修正后的像素的红色灰度值为C2’，修正后的像素的蓝色灰度值为C1’，修正后的像素的绿色灰度值为C3’；
当修正后的像素的色调值大于等于120度、小于240度时，修正后的像素的红色灰度值为C1’，修正后的像素的蓝色灰度值为C3’，修正后的像素的绿色灰度值为C2’；
当修正后的像素的色调值大于等于240度、小于360度时，修正后的像素的红色灰度值为C3’，修正后的像素的蓝色灰度值为C2’，修正后的像素的绿色灰度值为C1’。
这样即完成了本优选实施例的图像增强方法的图像增强处理过程。
本发明的图像增强方法通过在保持每个像素的色调值不变的 基础上，对像素的色饱和度值进行了增强处理以及修正处理，避免了色偏现象的产生；解决了现有的图像增强方法容易产生色偏现象的技术问题。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (18)

  1. 一种图像增强方法，其包括：
    将使用RGB色彩模式表示的预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值转换为使用HSI颜色空间表示的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值；
    对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行增强处理；
    根据所述预设图像的每个像素的亮度值以及预设亮度阈值，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行修正，以避免所述预设图像出现色偏现象；以及
    将修正后的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值转换为修正后的所述预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值，以便于进行图像显示；
    其中通过以下公式将使用RGB色彩模式表示的预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值转换为使用HSI颜色空间表示的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值：
    Figure PCTCN2015087935-appb-100001
    Figure PCTCN2015087935-appb-100002
    Figure PCTCN2015087935-appb-100003
    Figure PCTCN2015087935-appb-100004
    其中R为所述像素的红色灰度值，B为所述像素的蓝色灰度值，G为所述像素的绿色灰度值；所述H为所述像素的色调值，所述S为所述像素的色饱和度值，所述I为所述像素的亮度值；
    使用以下公式，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行增强处理：
    S_enh＝S^(min(R,G,B)/max(R,G,B))；
    其中所述S_enh为增强处理后的所述像素的色饱和度值，min(R,G,B)为所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值中的最小值；max(R,G,B)为所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值中的最小值。
  2. 根据权利要求1所述的图像增强方法，其中所述根据所述预设图像的每个像素的亮度值以及预设亮度阈值，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行修正，以避免所述预设图像出现色偏现象的步骤包括：
    判断所述预设图像的所述像素的亮度值是否大于所述预设亮度阈值；
    如所述像素的亮度值大于预设亮度阈值，则使用以下公式对所述像素的色饱和度值进行修正：
    Figure PCTCN2015087935-appb-100005
    其中S_ame为所述像素修正后的色饱和度值。
  3. 根据权利要求2所述的图像增强方法，其中所述根据所述预设图像的每个像素的亮度值以及预设亮度阈值，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行修正，以避免所述预设图像出现色偏现象的步骤还包括：
    如所述像素的亮度值小于等于所述预设亮度阈值，计算增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值，并根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正。
  4. 根据权利要求3所述的图像增强方法，其中通过以下公式计算增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值：
    C1＝I(1-S_enh)；
    Figure PCTCN2015087935-appb-100006
    C3＝3I-(C1+C2)；
    当增强后的所述像素的色调值大于等于0度、小于120度时，增强后的所述像素的红色灰度值为C2，增强后的所述像素的蓝色灰度值为C1，增强后的所述像素的绿色灰度值为C3；
    当增强后的所述像素的色调值大于等于120度、小于240度 时，增强后的所述像素的红色灰度值为C1，增强后的所述像素的蓝色灰度值为C3，增强后的所述像素的绿色灰度值为C2；
    当增强后的所述像素的色调值大于等于240度、小于360度时，增强后的所述像素的红色灰度值为C3，增强后的所述像素的蓝色灰度值为C2，增强后的所述像素的绿色灰度值为C1。
  5. 根据权利要求4所述的图像增强方法，其中所述根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正的步骤包括：
    当C2小于1且C3小于1时，不对所述像素的色饱和度进行修正。
  6. 根据权利要求4所述的图像增强方法，其中所述根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正的步骤包括：
    当C2大于1时，通过以下公式计算修正后的所述像素的色饱和度值：
    Figure PCTCN2015087935-appb-100007
  7. 根据权利要求4所述的图像增强方法，其中所述根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正的步骤包括：
    当C3大于1时，通过以下公式计算修正后的所述像素的色饱和度：
    1＝3I-(C1+C2)；
    C1＝I(1-S_ame)；
    Figure PCTCN2015087935-appb-100008
  8. 根据权利要求1所述的图像增强方法，其中通过以下公式将修正后的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值转换为修正后的所述预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值：
    C1'＝I(1-S_ame)；
    Figure PCTCN2015087935-appb-100009
    C3'＝3I-(C1'+C2')；
    当修正后的所述像素的色调值大于等于0度、小于120度时，修正后的所述像素的红色灰度值为C2’，修正后的所述像素的蓝色灰度值为C1’，修正后的所述像素的绿色灰度值为C3’；
    当修正后的所述像素的色调值大于等于120度、小于240度时，修正后的所述像素的红色灰度值为C1’，修正后的所述像素的蓝色灰度值为C3’，修正后的所述像素的绿色灰度值为C2’；
    当修正后的所述像素的色调值大于等于240度、小于360度时，修正后的所述像素的红色灰度值为C3’，修正后的所述像素的蓝色灰度值为C2’，修正后的所述像素的绿色灰度值为C1’。
  9. 一种图像增强方法，其包括：
    将使用RGB色彩模式表示的预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值转换为使用HSI颜色空间表示 的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值；
    对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行增强处理；
    根据所述预设图像的每个像素的亮度值以及预设亮度阈值，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行修正，以避免所述预设图像出现色偏现象；以及
    将修正后的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值转换为修正后的所述预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值，以便于进行图像显示。
  10. 根据权利要求9所述的图像增强方法，其中通过以下公式将使用RGB色彩模式表示的预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值转换为使用HSI颜色空间表示的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值：
    Figure PCTCN2015087935-appb-100010
    Figure PCTCN2015087935-appb-100011
    Figure PCTCN2015087935-appb-100012
    Figure PCTCN2015087935-appb-100013
    其中R为所述像素的红色灰度值，B为所述像素的蓝色灰度值，G为所述像素的绿色灰度值；所述H为所述像素的色调值， 所述S为所述像素的色饱和度值，所述I为所述像素的亮度值。
  11. 根据权利要求9所述的图像增强方法，其中使用以下公式，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行增强处理：
    S_enh＝S^(min(R,G,B)/max(R,G,B))；
    其中所述S_enh为增强处理后的所述像素的色饱和度值，min(R,G,B)为所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值中的最小值；max(R,G,B)为所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值中的最小值。
  12. 根据权利要求9所述的图像增强方法，其中所述根据所述预设图像的每个像素的亮度值以及预设亮度阈值，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行修正，以避免所述预设图像出现色偏现象的步骤包括：
    判断所述预设图像的所述像素的亮度值是否大于所述预设亮度阈值；
    如所述像素的亮度值大于预设亮度阈值，则使用以下公式对所述像素的色饱和度值进行修正：
    Figure PCTCN2015087935-appb-100014
    其中S_ame为所述像素修正后的色饱和度值。
  13. 根据权利要求12所述的图像增强方法，其中所述根据所述预设图像的每个像素的亮度值以及预设亮度阈值，对所述预设图像的每个像素的色饱和度值进行修正，以避免所述预设图像出 现色偏现象的步骤还包括：
    如所述像素的亮度值小于等于所述预设亮度阈值，计算增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值，并根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正。
  14. 根据权利要求13所述的图像增强方法，其中通过以下公式计算增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值：
    C1＝I(1-S_enh)；
    Figure PCTCN2015087935-appb-100015
    C3＝3I-(C1+C2)；
    当增强后的所述像素的色调值大于等于0度、小于120度时，增强后的所述像素的红色灰度值为C2，增强后的所述像素的蓝色灰度值为C1，增强后的所述像素的绿色灰度值为C3；
    当增强后的所述像素的色调值大于等于120度、小于240度时，增强后的所述像素的红色灰度值为C1，增强后的所述像素的蓝色灰度值为C3，增强后的所述像素的绿色灰度值为C2；
    当增强后的所述像素的色调值大于等于240度、小于360度时，增强后的所述像素的红色灰度值为C3，增强后的所述像素的蓝色灰度值为C2，增强后的所述像素的绿色灰度值为C1。
  15. 根据权利要求14所述的图像增强方法，其中所述根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰 度值对所述像素的色饱和度值进行修正的步骤包括：
    当C2小于1且C3小于1时，不对所述像素的色饱和度进行修正。
  16. 根据权利要求14所述的图像增强方法，其中所述根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正的步骤包括：
    当C2大于1时，通过以下公式计算修正后的所述像素的色饱和度值：
    Figure PCTCN2015087935-appb-100016
  17. 根据权利要求14所述的图像增强方法，其中所述根据所述增强处理后的所述像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值对所述像素的色饱和度值进行修正的步骤包括：
    当C3大于1时，通过以下公式计算修正后的所述像素的色饱和度：
    1＝3I-(C1+C2)；
    C1＝I(1-S_ame)；
    Figure PCTCN2015087935-appb-100017
  18. 根据权利要求9所述的图像增强方法，其中通过以下公式将修正后的所述预设图像的每个像素的色调值、色饱和度值以及亮度值转换为修正后的所述预设图像的每个像素的红色灰度值、蓝色灰度值以及绿色灰度值：
    C1'＝I(1-S_ame)；
    Figure PCTCN2015087935-appb-100018
    C3'＝3I-(C1'+C2')；
    当修正后的所述像素的色调值大于等于0度、小于120度时，修正后的所述像素的红色灰度值为C2’，修正后的所述像素的蓝色灰度值为C1’，修正后的所述像素的绿色灰度值为C3’；
    当修正后的所述像素的色调值大于等于120度、小于240度时，修正后的所述像素的红色灰度值为C1’，修正后的所述像素的蓝色灰度值为C3’，修正后的所述像素的绿色灰度值为C2’；
    当修正后的所述像素的色调值大于等于240度、小于360度时，修正后的所述像素的红色灰度值为C3’，修正后的所述像素的蓝色灰度值为C2’，修正后的所述像素的绿色灰度值为C1’。
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