数量W及各子区域的灰度级数量，计算各子区域的灰度直方图中每个灰 度级的平均分配像素数；
[0053]S8、根据各子区域的灰度直方图中每个灰度级的平均分配像素数W及各子区域的 灰度直方图中每个灰度级的截取限制像素数进行像素分配，得到各子区域的限定对比度灰 度直方图；
[0054]S9、对各子区域的限定对比度灰度直方图进行均衡化处理。
[005引在一个具体的例子中，所述步骤S8,包括图1中未示出的步骤S81至S87;
[0056]S81、判断一个子区域的灰度直方图中一个灰度级包含的像素数是否大于该灰度 级的截取限制像素数；若是，则执行步骤S82;否则，执行步骤S83;
[0057]S82、将该灰度级包含的像素数分配为该灰度级的截取限制像素数，得到该子区域 的限定对比度灰度直方图中该灰度级包含的像素数，并执行步骤S86;
[0058]S83、判断该灰度级包含的像素数与该灰度级的平均分配像素数之和是否大于或 等于该灰度级的截取限制像素数；若是，则执行步骤S84;否则，执行步骤S85;
[0059]S84、将该灰度级包含的像素数分配为该灰度级的截取限制像素数，得到该子区域 的限定对比度灰度直方图中该灰度级包含的像素数，并执行步骤S86;
[0060]S85、将该灰度级包含的像素数分配为该灰度级包含的像素数与该灰度级的平均 分配像素数之和，得到该子区域的限定对比度灰度直方图中该灰度级包含的像素数，并执 行步骤S86;
[0061]S86、判断该子区域的灰度直方图中所有灰度级包含的像素数是否均完成分配，若 是，则执行步骤S87 ;否则，执行步骤S81 ;
[0062]S87、判断各子区域的限定对比度灰度直方图是否完成，若是，则执行步骤S9;否 贝1J，执行步骤S81。
[0063] 在一个具体的例子中，在步骤S87之前，所述方法还包括图1中未示出的步骤S871 至S873;
[0064]S871、判断该子区域中是否存在未分配的像素，若是，则执行步骤S872至S873;否 贝1J，执行步骤S87 ;
[0065]S872、根据该子区域的灰度级数量W及该子区域中未分配的像素数，确定该子区 域的分配像素步进值；
[0066]S873、根据所述分配像素步进值，将该子区域中未分配的像素分配到该子区域的 限定对比度灰度直方图中像素数小于所述截取限制像素数的灰度级中，并执行步骤S871。
[0067] 在一个具体的例子中，在步骤S5中，所述子区域的灰度直方图中每个灰度级的平 均像素数的计算公式如下：
[0068]
[006引其中，Nav。为子区域的灰度直方图中每个灰度级的平均像素数，Ngw为该子区域 的灰度级数量，Wcs-Xp为该子区域X轴方向的像素数，为该子区域Y轴方向的像素 数。
[0070] 在一个具体的例子中，在步骤S6中，所述子区域的灰度直方图中每个灰度级的截 取限制像素数的计算公式如下：
[0071] Ncl=K?Naver
[007引其中，吨巧子区域的灰度直方图中每个灰度级的截取限制像素数，K。。。为预设的 截取限制系数，其含义是限制子区域每个灰度级所包含的像素数不超过平均像素数的Ktlip 倍。
[0073] 在一个具体的例子中，在步骤S7中，所述子区域的灰度直方图中每个灰度级的平 均分配像素数的计算公式如下：
[0074]
[0075]其中，为子区域的灰度直方图中每个灰度级的平均分配像素数，N为该子 区域的灰度直方图中所有灰度级截取出的像素总数。在本实施例中，如果某个灰度级像素 数大于Neu就会有部分像素被截取。定义截取下来像素的总数为Nsdip。
[0076] 在一个具体的例子中，在步骤S872中，所述分配像素步进值的计算公式如下：
[0077]
[0078] 其中，S为该子区域的分配像素步进值，吨P为该子区域中未分配的像素数。
[0079] 上述实施例中的基于限制对比度自适应直方图均衡化（ContrastLimited Adaptive化stgramEqualization,CLAHE)，与普通的自适应直方图均衡不同的地方主要 是其对比度限幅。
[0080] 上述实施例中的基于限制对比度直方图均衡化的水下海参图像处理方法可得到 对比度更高的图像，有效的解决了水下采集的图像清晰度低，不利于识别的问题，且使用简 单，无需增加额外辅助设备。
[0081] 本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包 括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之 内并且形成不同的实施例。
[0082] 虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可W在不脱离本发 明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，该样的修改和变型均落入由所附权利要求 所限定的范围之内。
【主权项】
1. 基于限制对比度直方图均衡化的水下海参图像处理方法，其特征在于，包括： 51、 获取水下海参图像； 52、 将所述水下海参图像转化为灰度图像； 53、 将所述灰度图像分割为预设数量个大小相同的子区域； 54、 根据各子区域的灰度级数量及每个灰度级包含的像素数，绘制各子区域的灰度直 方图； 55、 根据各子区域的像素数及各子区域的灰度级数量，计算各子区域的灰度直方图中 每个灰度级的平均像素数； 56、 根据各子区域的灰度直方图中每个灰度级的平均像素数以及预设截取限制系数， 确定各子区域的灰度直方图中每个灰度级的截取限制像素数； 57、 根据各子区域的灰度直方图中每个灰度级的截取限制像素数，计算各子区域的灰 度直方图中所有灰度级截取出的总像素数量；根据各子区域的灰度直方图中所有灰度级截 取出的总像素数量以及各子区域的灰度级数量，计算各子区域的灰度直方图中每个灰度级 的平均分配像素数； 58、 根据各子区域的灰度直方图中每个灰度级的平均分配像素数以及各子区域的灰度 直方图中每个灰度级的截取限制像素数进行像素分配，得到各子区域的限定对比度灰度直 方图； 59、 对各子区域的限定对比度灰度直方图进行均衡化处理。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S8,包括： 581、 判断一个子区域的灰度直方图中一个灰度级包含的像素数是否大于该灰度级的 截取限制像素数；若是，则执行步骤S82 ;否则，执行步骤S83 ; 582、 将该灰度级包含的像素数分配为该灰度级的截取限制像素数，得到该子区域的限 定对比度灰度直方图中该灰度级包含的像素数，并执行步骤S86 ; 583、 判断该灰度级包含的像素数与该灰度级的平均分配像素数之和是否大于或等于 该灰度级的截取限制像素数；若是，则执行步骤S84 ;否则，执行步骤S85 ; 584、 将该灰度级包含的像素数分配为该灰度级的截取限制像素数，得到该子区域的限 定对比度灰度直方图中该灰度级包含的像素数，并执行步骤S86 ; 585、 将该灰度级包含的像素数分配为该灰度级包含的像素数与该灰度级的平均分配 像素数之和，得到该子区域的限定对比度灰度直方图中该灰度级包含的像素数，并执行步 骤S86 ; 586、 判断该子区域的灰度直方图中所有灰度级包含的像素数是否均完成分配，若是， 则执行步骤S87 ;否则，执行步骤S81 ; 587、 判断各子区域的限定对比度灰度直方图是否完成，若是，则执行步骤S9;否则，执 行步骤S81。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤S87之前，所述方法还包括： 5871、 判断该子区域中是否存在未分配的像素，若是，则执行步骤S872至S873 ;否则， 执行步骤S87 ; 5872、 根据该子区域的灰度级数量以及该子区域中未分配的像素数，确定该子区域的 分配像素步进值； S873、根据所述分配像素步进值，将该子区域中未分配的像素分配到该子区域的限定 对比度灰度直方图中像素数小于所述截取限制像素数的灰度级中，并执行步骤S871。4. 根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在步骤S5中，所述子区域的灰度直方 图中每个灰度级的平均像素数的计算公式如下：其中，Na_为子区域的灰度直方图中每个灰度级的平均像素数，NgMy为该子区域的灰度 级数量，为该子区域X轴方向的像素数，，为该子区域Y轴方向的像素数。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤S6中，所述子区域的灰度直方图中 每个灰度级的截取限制像素数的计算公式如下： Ncl= K clip ? Naver 其中，1为子区域的灰度直方图中每个灰度级的截取限制像素数，Kdip为预设的截取 限制系数。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤S7中，所述子区域的灰度直方图中 每个灰度级的平均分配像素数的计算公式如下：其中，为子区域的灰度直方图中每个灰度级的平均分配像素数，NSc;lip为该子区域 的灰度直方图中所有灰度级截取出的像素总数。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤S872中，所述分配像素步进值的计 算公式如下：其中，S为该子区域的分配像素步进值，Nu为该子区域中未分配的像素数。
【专利摘要】本发明公开基于限制对比度直方图均衡化的水下海参图像处理方法，包括：获取水下海参图像并转化为灰度图像；将灰度图像分割为预设数量个大小相同的子区域；绘制各子区域的灰度直方图；计算各子区域的灰度直方图中每个灰度级的平均像素数；根据平均像素数，确定各子区域的灰度直方图中每个灰度级的截取限制像素数；根据截取限制像素数，计算各子区域的灰度直方图中所有灰度级截取出的总像素数量；根据截取出的总像素数量，计算各子区域的灰度直方图中每个灰度级的平均分配像素数；根据平均分配像素数以及截取限制像素数进行像素分配，得到各子区域的限定对比度灰度直方图；对各子区域的限定对比度灰度直方图进行均衡化处理。
【IPC分类】G06T7/00, G06T5/00
【公开号】CN104952069
【申请号】CN201510290987
【发明人】李振波, 徐银丽, 乔曦, 杨卫中, 段作栋, 郭传鑫, 杜攀
【申请人】中国农业大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月29日