一种图像对比度调节方法及装置与流程

1.本发明实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像对比度调节方法及装置。


背景技术：

2.视频监控设备通常可以安装在各式各样的场景中，鉴于场景的变化，就会使得视频监控设备在各式各样的场景中所采集的视频图像也是多样的。比如，视频监控设备在有些场景所采集的视频图像动态范围较高，视频图像的画面整体对比度也较高，暗的部分过暗；或者视频监控设备在有些场景所采集的视频图像动态范围较低，视频图像的画面整体偏朦胧，这样的话，视频监控设备的实际监控效果就不太好。基于此，为了改善这些场景的视频图像效果，就需要对视频图像的对比度进行调节，以此获得效果较好的视频图像。那么，如何有效地对视频图像的对比度进行调节成为急需解决的问题。
3.现有的图像对比度调节方法主要是先计算待调节图像中各分块的亮度平均值，并比对各分块的亮度平均值来确定亮度平均值的最大值和最小值，再对亮度平均值的最大值和最小值进行修正，得到修正后的亮度平均值的最大值和最小值，并基于修正后的亮度平均值的最大值和最小值对待调节图像中每个像素点的亮度值进行修正。然而，这种处理方式由于计算逻辑复杂且计算量大，所耗费的计算资源也就多，因此不适合使用在性能较低的视频监控设备中。
4.综上，目前亟需一种图像对比度调节方法，用以解决现有技术中存在计算逻辑复杂且计算量大导致耗费的计算资源多的问题。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种图像对比度调节方法及装置，用以解决现有技术中存在计算逻辑复杂且计算量大导致耗费的计算资源多的问题。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种图像对比度调节方法，包括：
7.获取待调节图像和用于调节所述待调节图像的第一伽马曲线；
8.基于所述待调节图像的亮度直方图，确定所述待调节图像的亮度分布特征；
9.基于所述亮度直方图的峰值点对应的亮度值，将所述第一伽马曲线划分为第一调整区域和第二调整区域；
10.根据所述亮度分布特征分别对所述第一调整区域和所述第二调整区域进行调整，得到第二伽马曲线；
11.通过所述第二伽马曲线对所述待调节图像的对比度进行调节。
12.上述技术方案中，由于现有技术中的技术方案在针对视频图像的对比度调节过程中所涉及的计算逻辑复杂且计算量大，因此导致耗费的计算资源也就多，不适合使用在性能较低的视频监控设备中。基于此，本发明中的技术方案通过基于待调节图像的亮度分布特征确定是否针对第一伽马曲线进行调整，从而可以实现第一伽马曲线的针对性调整，以
此避免针对第一伽马曲线的无效调整，并通过对第一伽马曲线的针对性调整可以改善不同动态范围的视频图像的对比度效果，如此可以在无需涉及复杂的计算逻辑以及较大的计算量的前提下即可实现针对待调节图像的对比度的调节。具体来说，基于待调节图像的亮度直方图，确定待调节图像的亮度分布特征，并基于亮度直方图的峰值点对应的亮度值，将第一伽马曲线划分为第一调整区域和第二调整区域。再根据亮度分布特征分别对第一调整区域和第二调整区域进行调整，得到第二伽马曲线，并通过第二伽马曲线待调节图像的对比度进行调节，以此实现待调节图像的对比度的自动调节。如此，针对不同的监控场景，只要视频监控设备采集的某一监控场景的视频图像动态范围较高或较低，采用该方案都能够对该监控场景的视频图像的对比度进行实时自动地调节，以此改善不同动态范围的视频图像的对比度效果，从而可以有效地确保该监控场景的视频图像的对比度能够呈现合适的效果，并可以使得视频监控设备更加符合实际监控场景需要，灵活性更高。同时，由于该方案在图像对比度的调节过程中不涉及大量的数据计算，所耗费的计算资源也不多，因此该方案可以适合应用在性能较低的视频监控设备中，从而可以有效地解决现有技术中存在计算逻辑复杂且计算量大导致耗费的计算资源多的问题。
13.可选地，所述根据所述亮度分布特征分别对所述第一调整区域和所述第二调整区域进行调整，包括：
14.若所述亮度分布特征满足第一调整阈值，则对所述第一调整区域中的每个坐标点沿着第一调整方向进行调整，并对所述第二调整区域中的每个坐标点沿着第二调整方向进行调整；
15.若所述亮度分布特征满足第二调整阈值，则对所述第一调整区域中的每个坐标点沿着所述第二调整方向进行调整，并对所述第二调整区域中的每个坐标点沿着所述第一调整方向进行调整；
16.其中，所述第一调整方向为减小，所述第二调整方向为增大；所述第二调整阈值大于所述第一调整阈值。
17.上述技术方案中，在确定待调节图像的亮度分布特征满足第一调整阈值时，则可以说明待调节图像的动态范围较低，画面整体偏朦胧，对比度有些低，为了使得待调节图像呈现合适的对比度效果，需要将待调节图像的对比度调高一下。因此，通过针对第一伽马曲线进行调整来实现待调节图像的对比度往高的方向的调节，即，将第一伽马曲线的第一调整区域中的每个坐标点沿着减小的方向进行调整，并将第一伽马曲线的第二调整区域中的每个坐标点沿着增大的方向进行调整，如此就可以及时准确地将第一伽马曲线调整的更陡峭，那么通过调整后的第一伽马曲线对待调节图像的对比度进行调节就可以使得待调节图像呈现合适的对比度效果。在确定待调节图像的亮度分布特征满足第二调整阈值时，则可以说明待调节图像的动态范围较高，画面整体对比度高，暗处过暗，亮处过亮，为了使得待调节图像呈现合适的对比度效果，需要将待调节图像的对比度调低一下。因此，通过针对第一伽马曲线进行调整来实现待调节图像的对比度往低的方向的调节，即，将第一伽马曲线的第一调整区域中的每个坐标点沿着增大的方向进行调整，并将第一伽马曲线的第二调整区域中的每个坐标点沿着减小的方向进行调整，如此就可以及时准确地将第一伽马曲线调整的更平滑，那么通过调整后的第一伽马曲线对待调节图像的对比度进行调节就可以使得待调节图像呈现合适的对比度效果。
18.可选地，所述对所述第一调整区域中的每个坐标点沿着第一调整方向进行调整，并对所述第二调整区域中的每个坐标点沿着第二调整方向进行调整，包括：
19.从伽马曲线调整粒度记录中确定出所述亮度分布特征对应的第一调整粒度；
20.基于所述第一调整粒度以及峰值点对应的亮度值在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着所述第一调整方向对所述第一调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整；
21.基于所述第一调整粒度、所述第一伽马曲线具有的最大纵坐标值以及所述峰值点对应的亮度值在所述第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着所述第二调整方向对所述第二调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整。
22.上述技术方案中，通过采集各个视频监控场景的视频图像，并针对各个视频监控场景的视频图像进行处理，在确保各个视频监控场景的视频图像都呈现合适的对比度效果的前提下，可以得到各个视频监控场景下的视频图像的亮度分布特征与调整粒度的映射关系。然后，将各个视频监控场景下的视频图像的亮度分布特征与调整粒度的映射关系存储至伽马曲线调整粒度记录中，以便为后续能够及时准确地调整第一伽马曲线提供数据支持。由于伽马曲线的横坐标作为输入亮度值，纵坐标作为输出亮度值，也即是通过输出亮度值来实现待调节图像的对比度的调节。因此本发明中的技术方案通过对第一伽马曲线上每个坐标点的纵坐标值进行调整来实现第一伽马曲线的调整，从而为后续调节待调节图像的对比度提供支持。具体来说，通过从伽马曲线调整粒度记录中匹配出当前亮度分布特征所对应的第一调整粒度，让第一伽马曲线基于该第一调整粒度进行自动调整第一调整区域中的每个坐标点的纵坐标值以及第二调整区域中的每个坐标点的纵坐标值，可以使得第一伽马曲线调整的更陡峭，那么根据该更陡峭的伽马曲线调节待调节图像的对比度就可以使得待调节图像的对比度提高。
23.可选地，所述对所述第一调整区域中的每个坐标点沿着所述第二调整方向进行调整，并对所述第二调整区域中的每个坐标点沿着所述第一调整方向进行调整，包括：
24.从伽马曲线调整粒度记录中确定出所述亮度分布特征对应的第二调整粒度；
25.基于所述第二调整粒度以及峰值点对应的亮度值在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着所述第二调整方向对所述第一调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整；
26.基于所述第二调整粒度、所述第一伽马曲线具有的最大纵坐标值以及所述峰值点对应的亮度值在所述第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着所述第一调整方向对所述第二调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整。
27.上述技术方案中，通过从伽马曲线调整粒度记录中匹配出当前亮度分布特征所对应的第二调整粒度，让第一伽马曲线基于该第二调整粒度进行自动调整第一调整区域中的每个坐标点的纵坐标值以及第二调整区域中的每个坐标点的纵坐标值，从而实现第一伽马曲线的自动更新，并可以使得第一伽马曲线调整的更平滑，那么根据该更平滑的伽马曲线调节待调节图像的对比度就可以使得待调节图像的对比度降低。
28.可选地，基于所述待调节图像的亮度直方图，确定所述待调节图像的亮度分布特征，包括：
29.确定所述亮度直方图的方差；所述亮度直方图的方差用于表征所述待调节图像的亮度分布特征。
30.上述技术方案中，通常方差可以用于表征某一指标(比如某一行为或某一特性等)
的离散程度，那么用方差也能够准确地反映图像的亮度分布情况，同时也就能够反映图像的明暗程度(即对比度)，也即是，通过待调节图像的亮度直方图的方差可以体现出待调节图像的对比度的高或低。因此，本发明中的技术方案通过计算待调节图像的亮度直方图的方差来表征待调节图像的亮度分布特征，并根据亮度直方图的方差来确定是否针对第一伽马曲线进行调整，从而实现第一伽马曲线的针对性调整，以此避免因第一伽马曲线的无效调整而导致系统资源的浪费。
31.可选地，所述亮度直方图的方差小于等于第一调整阈值或所述亮度直方图的方差大于等于第二调整阈值。
32.上述技术方案中，在确定亮度直方图的方差小于等于第一调整阈值，或者确定亮度直方图的方差大于等于第二调整阈值时，就需要对第一伽马曲线进行调整。因为亮度直方图的方差小于等于第一调整阈值时，说明待调节图像的动态范围较低，画面整体偏朦胧，对比度有些低，因此需要将待调节图像的对比度调高，就需要通过调整第一伽马曲线来实现。或者因为亮度直方图的方差大于等于第二调整阈值时，说明待调节图像的动态范围较高，画面整体对比度高，因此需要将待调节图像的对比度调低，就需要通过调整第一伽马曲线来实现。
33.可选地，第一调整粒度的取值范围为0至1；第二调整粒度的取值范围为
‑
1至0。
34.上述技术方案中，在亮度分布特征满足第一调整阈值，即亮度直方图的方差小于等于第一调整阈值时，需要将第一伽马曲线的第一调整区域中的每个坐标点沿着减小的方向进行调整，并将第一伽马曲线的第二调整区域中的每个坐标点沿着增大的方向进行调整，因此为了实现针对第一伽马曲线的适度且准确地调整，会将第一调整粒度设置为正数，且取值范围为0至1。此外，以及在亮度分布特征满足第二调整阈值，即亮度直方图的方差大于等于第二调整阈值时，需要将第一伽马曲线的第一调整区域中的每个坐标点沿着增大的方向进行调整，并将第一伽马曲线的第二调整区域中的每个坐标点沿着减小的方向进行调整，因此为了实现针对第一伽马曲线的适度且准确地调整，会将第二调整粒度设置为负数，且取值范围为
‑
1至0。
35.可选地，所述方法还包括：
36.若所述亮度分布特征不满足第一调整阈值，且所述亮度分布特征不满足第二调整阈值，则通过所述第一伽马曲线对所述待调节图像的对比度进行调节。
37.上述技术方案中，在确定待调节图像的亮度分布特征不满足第一调整阈值且不满足第二调整阈值时，此时就是按照现有的第一伽马曲线对待调节图像的对比度进行调节，以此确保调节后的待调节图像呈现合适的对比度效果，并可以实现待调节图像的对比度的自动调节。
38.第二方面，本发明实施例还提供了一种图像对比度调节装置，包括：
39.获取单元，用于获取待调节图像和用于调节所述待调节图像的第一伽马曲线；
40.处理单元，用于基于所述待调节图像的亮度直方图，确定所述待调节图像的亮度分布特征；基于所述亮度直方图的峰值点对应的亮度值，将所述第一伽马曲线划分为第一调整区域和第二调整区域；根据所述亮度分布特征分别对所述第一调整区域和所述第二调整区域进行调整，得到第二伽马曲线；通过所述第二伽马曲线对所述待调节图像的对比度进行调节。
41.可选地，所述处理单元具体用于：
42.若所述亮度分布特征满足第一调整阈值，则对所述第一调整区域中的每个坐标点沿着第一调整方向进行调整，并对所述第二调整区域中的每个坐标点沿着第二调整方向进行调整；
43.若所述亮度分布特征满足第二调整阈值，则对所述第一调整区域中的每个坐标点沿着所述第二调整方向进行调整，并对所述第二调整区域中的每个坐标点沿着所述第一调整方向进行调整；
44.其中，所述第一调整方向为减小，所述第二调整方向为增大；所述第二调整阈值大于所述第一调整阈值。
45.可选地，所述处理单元具体用于：
46.从伽马曲线调整粒度记录中确定出所述亮度分布特征对应的第一调整粒度；
47.基于所述第一调整粒度以及峰值点对应的亮度值在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着所述第一调整方向对所述第一调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整；
48.基于所述第一调整粒度、所述第一伽马曲线具有的最大纵坐标值以及所述峰值点对应的亮度值在所述第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着所述第二调整方向对所述第二调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整。
49.可选地，所述处理单元具体用于：
50.从伽马曲线调整粒度记录中确定出所述亮度分布特征对应的第二调整粒度；
51.基于所述第二调整粒度以及峰值点对应的亮度值在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着所述第二调整方向对所述第一调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整；
52.基于所述第二调整粒度、所述第一伽马曲线具有的最大纵坐标值以及所述峰值点对应的亮度值在所述第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着所述第一调整方向对所述第二调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整。
53.可选地，所述处理单元具体用于：
54.确定所述亮度直方图的方差；所述亮度直方图的方差用于表征所述待调节图像的亮度分布特征。
55.可选地，所述亮度直方图的方差小于等于第一调整阈值或所述亮度直方图的方差大于等于第二调整阈值。
56.可选地，第一调整粒度的取值范围为0至1；第二调整粒度的取值范围为
‑
1至0。
57.可选地，所述处理单元还用于：
58.若所述亮度分布特征不满足第一调整阈值，且所述亮度分布特征不满足第二调整阈值，则通过所述第一伽马曲线对所述待调节图像的对比度进行调节。
59.第三方面，本发明实施例提供一种计算设备，包括至少一个处理器以及至少一个存储器，其中，所述存储器存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述第一方面任意所述的图像对比度调节方法。
60.第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其存储有可由计算设备执行的计算机程序，当所述程序在所述计算设备上运行时，使得所述计算设备执行上述第一方面任意所述的图像对比度调节方法。
附图说明
61.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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。
62.图1为本发明实施例提供的一种图像对比度调节方法的流程示意图；
63.图2为本发明实施例提供的一种在亮度直方图的方差满足第一调整阈值时对第一伽马曲线进行调整的示意图；
64.图3为本发明实施例提供的一种在亮度直方图的方差满足第二调整阈值时对第一伽马曲线进行调整的示意图；
65.图4为本发明实施例提供的一种图像对比度调节装置的结构示意图；
66.图5为本发明实施例提供的一种计算设备的结构示意图。
具体实施方式
67.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
68.图1示例性的示出了本发明实施例提供的一种图像对比度调节方法的流程，该流程可以由图像对比度调节装置执行。其中，图像对比度调节装置可以设置于视频监控设备内部，作为视频监控设备的一个功能部件；图像对比度调节方法可以由图像对比度调节装置执行，或者可以由设置于图像对比度调节装置内的芯片或集成电路执行。
69.如图1所示，该流程具体包括：
70.步骤101，获取待调节图像和用于调节所述待调节图像的第一伽马曲线。
71.本发明实施例中，可以从图像库中直接获取待调节图像，或者可以通过待处理视频获取待调节图像，即，在获取待调节图像之前，需要获取该待调节图像对应的待处理视频，通过对待处理视频进行转换处理得到待调节图像，或者，可以通过对待处理视频进行截取处理得到待调节图像。其中，可以从视频监控设备(例如摄像机)采集的视频流中获取待处理视频，比如某一监控场景的视频监控设备在某一时刻采集了一个视频流，将该视频流作为待处理视频，或者可以通过从视频库中获取待处理视频，比如视频监控设备(例如摄像机)将实时采集的视频流存储至视频库中，或者可以从网络资源库中获取待处理视频。其中，可以通过对视频监控设备采集的视频流进行转换处理得到视频图像，并将该视频图像存储至图像库中，或者也可以是从网络资源库中获取待处理视频，并对该待处理视频进行转换处理得到视频图像，并将该视频图像存储至图像库中。其中，第一伽马曲线可以是本领域技术人员根据经验预设的一条亮度映射曲线，或者可以是本领域技术人员基于多次实验结果所获得的一条亮度映射曲线，本发明实施例对此并不做限定。
72.步骤102，基于所述待调节图像的亮度直方图，确定所述待调节图像的亮度分布特征。
73.本发明实施例中，通过待调节图像的亮度直方图，可以直观清晰地展示出待调节
图像的亮度分布情况，也即是可以确定出待调节图像的亮度分布特征，通过待调节图像的亮度分布特征可以展现出待调节图像中的各像素点在不同亮度值的分布情况。通常，可以采用平均差，或者可以采用方差(或标准差)来反映某一指标(比如某一行为或某一特性等)的离散程度(即特征分布情况)。本发明实施例中通过采用方差来反映图像的亮度分布情况，也就能够反映图像的明暗程度(即对比度)，也即是，通过待调节图像的亮度直方图的方差可以体现出待调节图像的对比度的高或低。因此，本发明中的技术方案通过计算待调节图像的亮度直方图的方差来表征待调节图像的亮度分布特征。
74.示例性地，在获取到某一待调节图像后，可以先生成该待调节图像的亮度直方图，比如可以通过matlab工具或使用opencv(open source computer vision library，开源计算机视觉库)来生成该待调节图像的亮度直方图。
75.此外，作为一种示例，可以通过下述方式确定亮度直方图的方差：
[0076][0077]
其中，δ表示待调节图像的亮度直方图的方差，x
i
用于表示待调节图像的亮度直方图的横坐标值(即待调节图像中各亮度值)，y
i
用于表示待调节图像的亮度直方图的纵坐标值(即待调节图像中各亮度值对应的像素点个数)，用于表示待调节图像中各亮度值的平均值。
[0078]
步骤103，基于所述亮度直方图的峰值点对应的亮度值，将所述第一伽马曲线划分为第一调整区域和第二调整区域。
[0079]
本发明实施例中，在生成待调节图像的亮度直方图后，可以对该亮度直方图进行平滑处理，并基于平滑处理后的亮度直方图计算出该亮度直方图的峰值点，并记录该峰值点对应的亮度值。然后，以峰值点对应的亮度值作为划分第一伽马曲线的基准值，并基于该基准值将第一伽马曲线划分为第一调整区域和第二调整区域。
[0080]
此外，需要说明的是，针对第一伽马曲线进行划分的前提条件是第一伽马曲线需要调整，如果第一伽马曲线不需要调整，则不需要执行针对第一伽马曲线进行划分的流程。而第一伽马曲线需要调整的前提条件是亮度分布特征满足第一调整阈值(比如低调整阈值)或亮度分布特征满足第二调整阈值(比如高调整阈值)。其中，第二调整阈值大于第一调整阈值。
[0081]
示例性地，在生成某一待调节图像的亮度直方图后，可以对该待调节图像的亮度直方图进行平滑处理，并基于平滑处理后的亮度直方图计算出该亮度直方图的峰值点a，并记录该峰值点a对应的亮度值x
peak
。若该待调节图像的亮度分布特征满足第一调整阈值或亮度分布特征满足第二调整阈值，则以该峰值点a对应的亮度值x
peak
作为分段点，将第一伽马曲线的横坐标区间划分为两段。其中，该峰值点a对应的亮度值x
peak
在第一伽马曲线上对应的纵坐标值为y
peak
，第一伽马曲线的横坐标区间为[0,x
max
]，纵坐标区间为[0,y
max
]。
[0082]
步骤104，根据所述亮度分布特征分别对所述第一调整区域和所述第二调整区域进行调整，得到第二伽马曲线。
[0083]
本发明实施例中，如果待调节图像的亮度分布特征满足第一调整阈值，比如，通过采用待调节图像的亮度直方图的方差来反映待调节图像的亮度分布特征，也即是，通过亮度直方图的方差可以体现出待调节图像的对比度的高或低，在亮度直方图的方差小于等于第一调整阈值时，则说明待调节图像的动态范围较低，画面整体偏朦胧，对比度有些低，为了使得待调节图像呈现合适的对比度效果，需要将待调节图像的对比度调高一下。因此，通过针对第一伽马曲线进行调整来实现待调节图像的对比度往高的方向的调节，即，对第一调整区域中的每个坐标点沿着第一调整方向进行调整，并对第二调整区域中的每个坐标点沿着第二调整方向进行调整。其中，第一调整方向为减小，第二调整方向为增大。具体地，在确定伽马曲线调整粒度记录时，通过预先采集各个视频监控场景的视频图像，并针对各个视频监控场景的视频图像进行处理，在确保各个视频监控场景的视频图像都呈现合适的对比度效果的前提下，可以得到各个视频监控场景下的视频图像的亮度分布特征(比如视频图像的亮度直方图的方差)与调整粒度(即调整比例大小)的映射关系。然后，将各个视频监控场景下的视频图像的亮度分布特征(比如视频图像的亮度直方图的方差)与调整粒度的映射关系存储至伽马曲线调整粒度记录中，比如，视频图像的亮度直方图的方差为0.3，对应的调整粒度为0.2，视频图像的亮度直方图的方差为0.4，对应的调整粒度为0.3等，或者，视频图像的亮度直方图的方差为1.2，对应的调整粒度为
‑
0.3，视频图像的亮度直方图的方差为1.5，对应的调整粒度为
‑
0.45等。因此，在待调节图像的亮度分布特征满足第一调整阈值，需要针对第一伽马曲线进行调整时，可以先从伽马曲线调整粒度记录中匹配出该待调节图像的亮度分布特征(比如待调节图像的亮度直方图的方差)对应的第一调整粒度，并基于第一调整粒度以及峰值点对应的亮度值在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着第一调整方向对第一调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整。同时，基于第一调整粒度、第一伽马曲线具有的最大纵坐标值以及峰值点对应的亮度值在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着第二调整方向对第二调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整。如此，该方案可以使得第一伽马曲线调整的更陡峭，那么根据该更陡峭的伽马曲线调节待调节图像的对比度就可以使得待调节图像的对比度提高。
[0084]
其中，在亮度直方图的方差小于等于第一调整阈值时，需要将第一伽马曲线的第一调整区域中的每个坐标点沿着减小的方向进行调整，并将第一伽马曲线的第二调整区域中的每个坐标点沿着增大的方向进行调整，因此为了实现针对第一伽马曲线的适度且准确地调整，会将第一调整粒度设置为正数，且取值范围为0至1。
[0085]
示例性地，假设某一待调节图像的亮度直方图的方差δ为0.4，第一调整阈值δ
low
为0.5，则确定该待调节图像的亮度直方图的方差δ小于第一调整阈值δ
low
，因此需要对第一伽马曲线进行调整，因此会以该待调节图像的亮度直方图的峰值点a对应的亮度值x
peak
作为分段点，将第一伽马曲线的横坐标区间划分为两段，即第一调整区段和第二调整区段。然后，会从伽马曲线调整粒度记录中匹配出该待调节图像的亮度直方图的方差δ(δ为0.4)对应的第一调整粒度(比如0.3)，并根据第一调整粒度以及峰值点对应的亮度值在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着减小的方向对第一调整区段中的每个坐标点的纵坐标值进行调整。具体可以通过下述方式确定第一调整区段中每个坐标点(x
i
,y
i
)的纵坐标值。
[0086][0087]
其中，y
i
′
用于表示第一调整区段中每个坐标点(x
i
,y
i
)的纵坐标值调整后的值；y
peak
用于表示亮度直方图的峰值点对应的亮度值x
peak
在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，y
peak
是大于y
i
的；d1用于表示第一调整粒度，且d1的取值范围为0至1。
[0088]
再者，通过基于第一调整粒度、第一伽马曲线具有的最大纵坐标值以及峰值点对应的亮度值在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着增大的方向对第二调整区段中的每个坐标点的纵坐标值进行调整。具体可以通过下述方式确定第二调整区段中每个坐标点(x
j
，y
j
)的纵坐标值。
[0089][0090]
其中，y
j
′
用于表示第二调整区段中每个坐标点(x
j
,y
j
)的纵坐标值调整后的值；y
max
用于表示第一伽马曲线具有的最大纵坐标值；y
peak
是小于或等于y
j
的。
[0091]
其中，示例性地，以第一调整区段中的某一坐标点a(30,50)为例进行描述，并假设亮度直方图的峰值点对应的亮度值x
peak
为50，亮度直方图的峰值点对应的亮度值x
peak
在第一伽马曲线上对应的纵坐标值y
peak
为70，则根据上述公式可以计算出第一伽马曲线上在第一调整区段的坐标点a的调整后的纵坐标值
[0092]
或者，以第二调整区段中的某一坐标点b(70,90)为例进行描述，假设亮度直方图的峰值点对应的亮度值x
peak
为50，亮度直方图的峰值点对应的亮度值x
peak
在第一伽马曲线上对应的纵坐标值y
peak
为70，并假设第一伽马曲线具有的最大纵坐标值y
max
为150，则根据上述公式可以计算出第一伽马曲线上在第一调整区段的坐标点b的调整后的纵坐标值上述公式可以计算出第一伽马曲线上在第一调整区段的坐标点b的调整后的纵坐标值
[0093]
如此，通过上述方式将第一调整区段中每个坐标点的纵坐标值进行减小调整，以及将第二调整区段中每个坐标点的纵坐标值进行增大调整，调整后的各坐标点组成新的伽马曲线，即第二伽马曲线，因而可知第二伽马曲线相比第一伽马曲线更为陡峭些，比如，如图2所示，为本发明实施例提供的一种在亮度直方图的方差满足第一调整阈值时对第一伽马曲线进行调整的示意图。通过图2可以看出，调整后的第一伽马曲线(即第二伽马曲线)中第一调整区段中各坐标点的纵坐标值比调整前的第一伽马曲线(即第一伽马曲线)中第一调整区段中各坐标点的纵坐标值小一些，而调整后的第一伽马曲线(即第二伽马曲线)中第二调整区段中各坐标点的纵坐标值比调整前的第一伽马曲线(即第一伽马曲线)中第二调整区段中各坐标点的纵坐标值大一些，所以第二伽马曲线)比第一伽马曲线更为陡峭些，那么通过第二伽马曲线对待调节图像的对比度进行调节，就可以将待调节图像的对比度调高
一些，能够使得待调节图像呈现合适的对比度效果。此外，本发明实施例中的调节方案所涉及的计算逻辑不复杂且计算量少，因而所消耗的计算资源也少，所以该调节方案适合应用在性能较低的视频监控设备中。
[0094]
此外，如果待调节图像的亮度分布特征满足第二调整阈值，比如，通过采用待调节图像的亮度直方图的方差来反映待调节图像的亮度分布特征，在亮度直方图的方差大于等于第二调整阈值时，则说明待调节图像的动态范围较高，画面整体对比度高，暗处过暗，亮处过亮，为了使得待调节图像呈现合适的对比度效果，需要将待调节图像的对比度调低一下。因此，通过针对第一伽马曲线进行调整来实现待调节图像的对比度往低的方向的调节，即，首先从伽马曲线调整粒度记录中匹配出亮度分布特征(比如待调节图像的亮度直方图的方差)对应的第二调整粒度，并基于第二调整粒度以及峰值点对应的亮度值在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着第二调整方向对第一调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整。同时，基于第二调整粒度、第一伽马曲线具有的最大纵坐标值以及峰值点对应的亮度值在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着第一调整方向对第二调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整。如此，该方案可以使得第一伽马曲线调整的更平滑，那么根据该更平滑的伽马曲线调节待调节图像的对比度就可以使得待调节图像的对比度降低。
[0095]
其中，在亮度直方图的方差大于等于第二调整阈值时，需要将第一伽马曲线的第一调整区域中的每个坐标点沿着增大的方向进行调整，并将第一伽马曲线的第二调整区域中的每个坐标点沿着减小的方向进行调整，因此为了实现针对第一伽马曲线的适度且准确地调整，会将第二调整粒度设置为负数，且取值范围为
‑
1至0。
[0096]
示例性地，假设某一待调节图像的亮度直方图的方差δ为1.2，第二调整阈值δ
high
为1，则确定该待调节图像的亮度直方图的方差δ大于第二调整阈值δ
high
，因此需要对第一伽马曲线进行调整，因此会以该待调节图像的亮度直方图的峰值点a对应的亮度值x
peak
作为分段点，将第一伽马曲线的横坐标区间划分为两段，即第一调整区段和第二调整区段。然后，会从伽马曲线调整粒度记录中匹配出该待调节图像的亮度直方图的方差δ(δ为1.2)对应的第二调整粒度(比如
‑
0.4)，并根据第二调整粒度以及峰值点对应的亮度值在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着增大的方向对第一调整区段中的每个坐标点的纵坐标值进行调整。具体可以通过下述方式确定第一调整区段中每个坐标点(x
i
，y
i
)的纵坐标值。
[0097][0098]
其中，y
i
′
用于表示第一调整区段中每个坐标点(x
i
,y
i
)的纵坐标值调整后的值；y
peak
用于表示亮度直方图的峰值点对应的亮度值x
peak
在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，y
peak
是大于y
i
的；d2用于表示第二调整粒度，且d2的取值范围为
‑
1至0。
[0099]
再者，通过基于第二调整粒度、第一伽马曲线具有的最大纵坐标值以及峰值点对应的亮度值在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着减少的方向对第二调整区段中的每个坐标点的纵坐标值进行调整。具体可以通过下述方式确定第二调整区段中每个坐标点(x
j
，y
j
)的纵坐标值。
[0100][0101]
其中，y
j
′
用于表示第二调整区段中每个坐标点(x
j
,y
j
)的纵坐标值调整后的值；y
max
用于表示第一伽马曲线具有的最大纵坐标值，y
peak
是小于或等于y
j
的。
[0102]
其中，示例性地，继续以第一调整区段中的某一坐标点a(30,50)为例进行描述，并假设亮度直方图的峰值点对应的亮度值x
peak
为50，亮度直方图的峰值点对应的亮度值x
peak
在第一伽马曲线上对应的纵坐标值y
peak
为70，则根据上述公式可以计算出第一伽马曲线上在第一调整区段的坐标点a的调整后的纵坐标值
[0103]
或者，继续以第二调整区段中的某一坐标点b(70，90)为例进行描述，假设亮度直方图的峰值点对应的亮度值x
peak
为50，亮度直方图的峰值点对应的亮度值x
peak
在第一伽马曲线上对应的纵坐标值y
peak
为70，并假设第一伽马曲线具有的最大纵坐标值y
max
为150，则根据上述公式可以计算出第一伽马曲线上在第一调整区段的坐标点b的调整后的纵坐标值公式可以计算出第一伽马曲线上在第一调整区段的坐标点b的调整后的纵坐标值
[0104]
如此，通过上述方式将第一调整区段中每个坐标点的纵坐标值进行增大调整，以及将第二调整区段中每个坐标点的纵坐标值进行减小调整，调整后的各坐标点组成新的伽马曲线，即第二伽马曲线，因而可知第二伽马曲线相比第一伽马曲线调整更为平滑些，比如，如图3所示，为本发明实施例提供的一种在亮度直方图的方差满足第二调整阈值时对第一伽马曲线进行调整的示意图。通过图3可以看出，调整后的第一伽马曲线(即第二伽马曲线)中第一调整区段中各坐标点的纵坐标值比调整前的第一伽马曲线(即第一伽马曲线)中第一调整区段中各坐标点的纵坐标值大一些，而调整后的第一伽马曲线(即第二伽马曲线)中第二调整区段中各坐标点的纵坐标值比调整前的第一伽马曲线(即第一伽马曲线)中第二调整区段中各坐标点的纵坐标值小一些，所以第二伽马曲线比第一伽马曲线更为平滑些，那么通过第二伽马曲线对待调节图像的对比度进行调节，就可以将待调节图像的对比度调低一些，能够使得待调节图像呈现合适的对比度效果。此外，本发明实施例中的调节方案所涉及的计算逻辑不复杂且计算量少，因而所消耗的计算资源也少，所以该调节方案适合应用在性能较低的视频监控设备中。
[0105]
步骤105，通过所述第二伽马曲线对所述待调节图像的对比度进行调节。
[0106]
本发明实施例中，如果确定待调节图像的亮度直方图的方差小于等于第一调整阈值，则需要通过对第一伽马曲线进行调整，如此可以使得调整后的第一伽马曲线(即第二伽马曲线)相比调整前的第一伽马曲线更为陡峭些，然后通过第二伽马曲线对待调节图像的对比度进行调节，可以使得待调节图像的对比度被调高一些，从而使得待调节图像整体清晰一些，明亮度更为合适。如果确定待调节图像的亮度直方图的方差大于等于第二调整阈值，则需要通过对第一伽马曲线进行调整，如此可以使得调整后的第一伽马曲线(即第二伽
马曲线)相比调整前的第一伽马曲线更为平滑些，然后通过第二伽马曲线对待调节图像的对比度进行调节，可以使得待调节图像的对比度被调低一些，从而使得待调节图像整体清晰一些，明亮度更为合适。此外，如果确定待调节图像的亮度分布特征不满足第一调整阈值且不满足第二调整阈值，则就可以按照现有的第一伽马曲线对待调节图像的对比度进行调节，以此确保调节后的待调节图像呈现合适的对比度效果。
[0107]
上述实施例表明，由于现有技术中的技术方案在针对视频图像的对比度调节过程中所涉及的计算逻辑复杂且计算量大，因此导致耗费的计算资源也就多，不适合使用在性能较低的视频监控设备中。基于此，本发明中的技术方案通过基于待调节图像的亮度分布特征确定是否针对第一伽马曲线进行调整，从而可以实现第一伽马曲线的针对性调整，以此避免针对第一伽马曲线的无效调整，并通过对第一伽马曲线的针对性调整可以改善不同动态范围的视频图像的对比度效果，如此可以在无需涉及复杂的计算逻辑以及较大的计算量的前提下即可实现针对待调节图像的对比度的调节。具体来说，基于待调节图像的亮度直方图，确定待调节图像的亮度分布特征，并基于亮度直方图的峰值点对应的亮度值，将第一伽马曲线划分为第一调整区域和第二调整区域。再根据亮度分布特征分别对第一调整区域和第二调整区域进行调整，得到第二伽马曲线，并通过第二伽马曲线待调节图像的对比度进行调节，以此实现待调节图像的对比度的自动调节。如此，针对不同的监控场景，只要视频监控设备采集的某一监控场景的视频图像动态范围较高或较低，采用该方案都能够对该监控场景的视频图像的对比度进行实时自动地调节，以此改善不同动态范围的视频图像的对比度效果，从而可以有效地确保该监控场景的视频图像的对比度能够呈现合适的效果，并可以使得视频监控设备更加符合实际监控场景需要，灵活性更高。同时，由于该方案在图像对比度的调节过程中不涉及大量的数据计算，所耗费的计算资源也不多，因此该方案可以适合应用在性能较低的视频监控设备中，从而可以有效地解决现有技术中存在计算逻辑复杂且计算量大导致耗费的计算资源多的问题。
[0108]
基于相同的技术构思，图4示例性的示出了本发明实施例提供的一种图像对比度调节装置，该装置可以执行图像对比度调节方法的流程。其中，图像对比度调节装置可以设置于视频监控设备内部，作为视频监控设备的一个功能部件；图像对比度调节方法可以由图像对比度调节装置执行，或者可以由设置于图像对比度调节装置内的芯片或集成电路执行。
[0109]
如图4所示，该装置包括：
[0110]
获取单元401，用于获取待调节图像和用于调节所述待调节图像的第一伽马曲线；
[0111]
处理单元402，用于基于所述待调节图像的亮度直方图，确定所述待调节图像的亮度分布特征；基于所述亮度直方图的峰值点对应的亮度值，将所述第一伽马曲线划分为第一调整区域和第二调整区域；根据所述亮度分布特征分别对所述第一调整区域和所述第二调整区域进行调整，得到第二伽马曲线；通过所述第二伽马曲线对所述待调节图像的对比度进行调节。
[0112]
可选地，所述处理单元402具体用于：
[0113]
若所述亮度分布特征满足第一调整阈值，则对所述第一调整区域中的每个坐标点沿着第一调整方向进行调整，并对所述第二调整区域中的每个坐标点沿着第二调整方向进行调整；
[0114]
若所述亮度分布特征满足第二调整阈值，则对所述第一调整区域中的每个坐标点沿着所述第二调整方向进行调整，并对所述第二调整区域中的每个坐标点沿着所述第一调整方向进行调整；
[0115]
其中，所述第一调整方向为减小，所述第二调整方向为增大；所述第二调整阈值大于所述第一调整阈值。
[0116]
可选地，所述处理单元402具体用于：
[0117]
从伽马曲线调整粒度记录中确定出所述亮度分布特征对应的第一调整粒度；
[0118]
基于所述第一调整粒度以及峰值点对应的亮度值在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着所述第一调整方向对所述第一调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整；
[0119]
基于所述第一调整粒度、所述第一伽马曲线具有的最大纵坐标值以及所述峰值点对应的亮度值在所述第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着所述第二调整方向对所述第二调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整。
[0120]
可选地，所述处理单元402具体用于：
[0121]
从伽马曲线调整粒度记录中确定出所述亮度分布特征对应的第二调整粒度；
[0122]
基于所述第二调整粒度以及峰值点对应的亮度值在第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着所述第二调整方向对所述第一调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整；
[0123]
基于所述第二调整粒度、所述第一伽马曲线具有的最大纵坐标值以及所述峰值点对应的亮度值在所述第一伽马曲线上对应的纵坐标值，沿着所述第一调整方向对所述第二调整区域中的每个坐标点的纵坐标值进行调整。
[0124]
可选地，所述处理单元402具体用于：
[0125]
确定所述亮度直方图的方差；所述亮度直方图的方差用于表征所述待调节图像的亮度分布特征。
[0126]
可选地，所述亮度直方图的方差小于等于第一调整阈值或所述亮度直方图的方差大于等于第二调整阈值。
[0127]
可选地，第一调整粒度的取值范围为0至1；第二调整粒度的取值范围为
‑
1至0。
[0128]
可选地，所述处理单元402还用于：
[0129]
若所述亮度分布特征不满足第一调整阈值，且所述亮度分布特征不满足第二调整阈值，则通过所述第一伽马曲线对所述待调节图像的对比度进行调节。
[0130]
基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种计算设备，如图5所示，包括至少一个处理器501，以及与至少一个处理器连接的存储器502，本发明实施例中不限定处理器501与存储器502之间的具体连接介质，图5中处理器501和存储器502之间通过总线连接为例。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
[0131]
在本发明实施例中，存储器502存储有可被至少一个处理器501执行的指令，至少一个处理器501通过执行存储器502存储的指令，可以执行前述的图像对比度调节方法中所包括的步骤。
[0132]
其中，处理器501是计算设备的控制中心，可以利用各种接口和线路连接计算设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器502内的指令以及调用存储在存储器502内的数据，从而实现数据处理。可选的，处理器501可包括一个或多个处理单元，处理器501可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序
等，调制解调处理器主要处理下发指令。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器501中。在一些实施例中，处理器501和存储器502可以在同一芯片上实现，在一些实施例中，它们也可以在独立的芯片上分别实现。
[0133]
处理器501可以是通用处理器，例如中央处理器(cpu)、数字信号处理器、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本发明实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合图像对比度调节方法实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
[0134]
存储器502作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器502可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(random access memory，ram)、静态随机访问存储器(static random access memory，sram)、可编程只读存储器(programmable read only memory，prom)、只读存储器(read only memory，rom)、带电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read
‑
only memory，eeprom)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器502是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本发明实施例中的存储器502还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。
[0135]
基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有可由计算设备执行的计算机程序，当所述程序在所述计算设备上运行时，使得所述计算设备执行上述图像对比度调节方法的步骤。
[0136]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0137]
本发明是参照根据本发明的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0138]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0139]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0140]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0141]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。