发明名称 一种自适应图像增强方法
摘要 一种自适应图像增强方法。属于数字图像处理技术领域。自适应图像增强方法包括:根据图像的灰度级范围,设定阈值;若小于阈值则进行自动色阶增强;若大于阈值则进行基于直方图均衡及反均衡变换的方法增强。自适应图像增强方法不仅可以增强低对比度图像,还可以增强部分偏暗和部分偏亮图像,鲁棒性强,且增强之后的图像具有更好的视觉效果。
申请公布号 CN102314673A 申请公布日期 2012.01.11
申请号 CN201110218768.2 申请日期 2011.08.02
申请人 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发明人 韩希珍;赵建
分类号 G06T5/00(2006.01)I 主分类号 G06T5/00(2006.01)I
代理机构 长春菁华专利商标代理事务所 22210 代理人 王立伟
主权项 1.一种自适应图像增强方法,其特征在于该方法包括如下步骤:第一步骤:根据图像的灰度级范围,设定阈值;第二步骤:小于阈值则进行自动色阶增强;第三步骤:大于阈值则进行基于直方图均衡及反均衡变换的方法增强;所述第一步骤:根据图像的灰度级范围设定阈值的具体方法是:所有图像根据其灰度级范围可分为低对比度图像和高对比度图像,其中高对比度图像又包括双峰图像,即部分偏暗和偏亮图像,设定阈值k<sub>d</sub>,灰度级的像素个数大于20视为有效灰度级,根据有效灰度级得出最大灰度级k<sub>max</sub>和最小灰度级k<sub>min</sub>,当灰度级差k<sub>max</sub>-k<sub>min</sub>小于阈值k<sub>d</sub>时,视为低对比度图像,采用自动色阶增强方法;当灰度级差k<sub>max</sub>-k<sub>min</sub>大于阈值k<sub>d</sub>时,则采用基于直方图均衡及反均衡变换的方法增强;所述第二步骤:小于阈值则进行自动色阶增强的方法包括:a、对图像进行直方图统计,灰度级的像素个数大于20的视为有效灰度级,根据所有有效灰度级得出最大灰度级k<sub>max</sub>和最小灰度级k<sub>min</sub>;b、设原图像的各灰度级为k,k=k<sub>min</sub>,L k<sub>max</sub>。将原图像的灰度级扩展到整个灰度范围,即增强图像的灰度级映射函数为<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><mi>T</mi><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>k</mi><mo>&times;</mo><mn>255</mn></mrow><mrow><msub><mi>k</mi><mi>max</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>k</mi><mi>min</mi></msub></mrow></mfrac><mo>-</mo><mfrac><mrow><msub><mi>k</mi><mi>min</mi></msub><mo>&times;</mo><mn>255</mn></mrow><mrow><msub><mi>k</mi><mi>max</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>k</mi><mi>min</mi></msub></mrow></mfrac><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>c、设r和s分别代表原图像和增强图像的灰度值,按照灰度级映射函数,得出增强图像的各灰度值s<sub>(i,j)</sub>=T(r<sub>(i,j)</sub>),其中(i,j)表示第i行j列。所述第三步骤:大于阈值则进行基于直方图均衡及反均衡变换的方法增强;a、设图像的像素总数为n,图像中出现第k级灰度的次数是n<sub>k</sub>,灰度级总数目为l,则直方图均衡化的映射函数为:<img file="FDA0000080439750000021.GIF" wi="393" he="120" />k=0,1,2...l-1;b、反均衡变换的映射函数为:<img file="FDA0000080439750000022.GIF" wi="406" he="126" />k=0,1,2...l-1;c、设原图像为u,增强图像为f,基于直方图均衡及反均衡变换后的增强图像可写成:f(i,j)=λ<sub>1</sub>T<sub>1</sub>(u(i,j))+λ<sub>2</sub>T<sub>2</sub>(u(i,j)),其中(i,j)为图像的第i行j列,λ<sub>1</sub>、λ<sub>2</sub>为调节系数。
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