一种低功耗对比度增强方法
【专利摘要】本发明提供一种低功耗对比度增强方法，其特征在于，所述低功耗对比度增强方法包括：统计目标图像像素的灰度值k，得到所述图像灰度值k分布的第一直方图；对所述第一直方图进行滤波处理，得到第二直方图；将第二直方图进行分段，并分别对每个子段进行直方均衡化处理，得到第三直方图；分别对所述第三直方图的每个子段进行功耗约束，得到最终的图像。本发明对图像进行处理后再显示，不仅可以降低功耗，延长显示器的使用生命周期，并且对于图像暗区有保护作用，几乎无损失，图像局部细节的对比度得到增强。
【专利说明】一种低功耗对比度增强方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件领域，特别是涉及一种低功耗对比度增强方法。
【背景技术】
[0002]对比度，简而言之就是显示器的白色亮度与黑色亮度的比值，相同的白色或黑色亮度下，对比度越高，画面层次感越鲜明，对比度高的产品在一些暗场景中的细节表现、清晰度和高速运动物体表现上优势更加明显，而对比度低的产品则会使画面显得灰蒙蒙。特别是在彩色图像中，由于亮度分量与其他颜色分量，如饱和度、色度等息息相关，所以对比度的高低对画面的清晰度等具有很大的影响。
[0003]为此，人们研究了多种图像对比度增强方法，以通过调节图像灰度级的分布，增加各个像素之间的视觉距离，使模糊的目标容易辨识，提高图像的观看质量。随着对比度增强技术的成熟和发展，越来越多的研究集中在对对比度增强的同时降低显示器的功耗，但研究结果并不乐观。例如，文献“The enhancement net power control for lifetimeimprovement of AM0LED，，IEEE Symposium Circuits and Systems, pp.3246-3249, May2012中的方法，虽然能够降低功耗，但是并没有对图像进行增强，图像损失严重。文献“Power-constrained contrast enhancement for OLED displays based on histogramequalization^IEEE Conference Image Processing, pp.1689-1692, Sept.2010 中的方法，对于亮区图像的压缩过少，功耗约束效率较低，对于暗区图像的压缩过多，图像质量损失较大。并且该方法用到了对数运算，运算量比较大，难以用硬件实现，不利于集成化。
[0004]因此，急需 一种低功耗的对比度增强方法，以延长显示器的使用生命周期，并且在对比度增强过程中减少图像质量损失。
【发明内容】
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种低功耗对比度增强方法，用于解决现有技术中功耗约束效率不高，对比度增强过程中图像质量损失较大，以及运算量较大，难以通过硬件实现，不利于集成化的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种低功耗对比度增强方法，所述低功耗对比度增强方法至少包括:
[0007]统计目标图像像素的灰度值，得到所述图像灰度值分布的第一直方图；
[0008]对所述第一直方图进行滤波处理，得到第二直方图；
[0009]将第二直方图进行分段，并分别对每个子段进行直方均衡化处理，得到第三直方图；
[0010]分别对所述第三直方图的每个子段进行功耗约束，得到最终的图像。
[0011]优选地，将第二直方图进行分段进一步包括:统计第二直方图中的最小值以及最小值所处的位置，根据所述最小值所处的位置将第二直方图进行分段。
[0012]优选地，对每个子段进行直方均衡化处理进一步包括:对于每个子段，依次通过概率密度函数
【权利要求】
1.一种低功耗对比度增强方法，其特征在于，所述低功耗对比度增强方法至少包括: 统计目标图像像素的灰度值k，得到所述图像灰度值k分布的第一直方图； 对所述第一直方图进行滤波处理，得到第二直方图； 将第二直方图进行分段，并分别对每个子段进行直方均衡化处理，得到第三直方图； 分别对所述第三直方图的每个子段进行功耗约束，得到最终的图像。
2.根据权利要求1所述的低功耗对比度增强方法，其特征在于，将第二直方图进行分段进一步包括:统计第二直方图中的最小值以及最小值所处的位置，根据所述最小值所处的位置将第二直方图进行分段。
3.根据权利要求1所述的低功耗对比度增强方法，其特征在于，对每个子段进行直方均衡化处理进一步包括:对于每个子段，依次通过概率密度函数
4.根据权利要求1所述的低功耗对比度增强方法，其特征在于:所述滤波处理采用平滑滤波器，滤波函数为:
5.根据权利要求1所述的低功耗对比度增强方法，其特征在于，所述功耗约束通过压缩映射公式计算，所述压缩映射公式为:
6.根据权利要求5所述的低功耗对比度增强方法，其特征在于，Leni与Len。之间的关系为:
7.根据权利要求6所述的低功耗对比度增强方法，其特征在于:所述全局压缩系数α根据当前图像的整体功耗值Ptl以及亮背景区域的功耗值P1与整体功耗值Ptl的比值进行调节，其中
8.根据权利要求6所述的低功耗对比度增强方法，其特征在于，所述亮背景区域的功耗值P1通过以下方法计算: 若某一像素点的灰度值满足Ik1-Mm) I ≤j且Ici≥W，则所述像素处于亮背景区域，其中，&为第i个像素点在当前帧图像的灰度值，ki (m)为第i个像素点在m帧前图像的灰度值，j为差值阈值，w为亮像素阈值；
统计亮背景区域的直方图，并根据公式
9.根据权利要求6所述的低功耗对比度增强方法，其特征在于:α的取值满足
10.根据权利要求1所述的低功耗对比度增强方法，其特征在于:在统计目标图像像素的灰度值k之前，把图像数据从RGB颜色空间转换到YUV颜色空间，在分别对所述第三直方图的每个子段进行功耗约束之后，将YUV颜色空间转换回RGB颜色空间。
【文档编号】G06T5/40GK103810681SQ201410090153
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2014年3月12日
【发明者】汪辉, 强文华, 章琦, 汪宁, 田犁, 方娜, 封松林 申请人:中国科学院上海高等研究院