图像增强方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像增强方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002] 图像增强在图像处理中占有非常重要的定位，图像增强是对图像的某些特征，女口 边缘、轮廓或对比度等进行强调或锐化处理。图像增强的方法主要分为两类，分别为空间域 增强法和非空间域的增强法。
[0003] 在空间域增强法中图像的直方图均衡和直方图调整被应用很广的图像增强方法。 但现有技术中的直方图均衡方法的缺点在于有时候它会造成图像的过度增强的问题，存在 使图像的噪声明显增加，而局部较暗的区域并没有得到增强等问题。所述直方图调整方法 的问题在于，图像的局部信息没有被考虑，因而造成一些小区域的对比度下降（甚至丢失） 的现象存在，且难W适应复杂光照变化。
[0004] 现有技术中存在许多非空间域的图像增强方法，例如在频率域的增强方法。所述 频率域的增强方法基本思想是W修改图像的傅氏变换为基础的方法。优点在于图像的动态 范围更广，缺点在于通常送些方法对参数非常敏感，在非空间域进行增强往往会使图像的 变化比较大，使得图像看上去并不自然。而且存在增强方法繁杂，且硬件结构复杂的问题。
[0005] 在现有技术中，在采用直方图均衡处理的图像增强方法中存在增强效果较差，难 W适应复杂光照变化，对于不同的光照条件、不同肤色的用户，直方图均衡处理后的图像存 在对比度较差，图像不自然的问题；而在采用非直方图均衡处理的图像增强的方法中，则存 在方法复杂，硬件结构复杂等问题。
【发明内容】
[0006] 本发明解决的问题是图像增强过程存在难W适应复杂光照变化，增强效果较差且 方法复杂的问题。
[0007] 为解决上述问题，本发明技术方案提供一种图像增强方法，用于对图像进行光照 补偿；包括：
[0008] 对像素点的亮度值的光照分量和反射分量进行分离；
[0009] 基于所述从像素点的亮度值中所分离的反射分量对所述像素点的亮度值进行增 强处理，W实现对图像的光照补偿。
[0010] 可选的，所述图像为YUV格式，所述像素点的亮度值为所述像素点的Y分量。
[0011] 可选的，所述像素点的亮度值为所述图像经直方图均衡化处理后的所述像素点的 亮度值。
[0012] 可选的，对图像进行直方图均衡化处理的过程包括：
[0013] 获取图像的各灰度阶所出现次数的Lp范数；
[0014] 基于所述各灰度阶所出现次数的Lp范数对所述图像进行直方图均衡化。
[0015] 可选的，通过如下方式获取Lp范数：
[0016] 预先将小于第一阔值的整数所对应的Lp范数进行存储；
[0017] 通过查找所述存储的整数所对应的Lp获取图像的各灰度阶所出现次数的Lp范 数。
[0018] 可选的，所述存储过程包括；将每间隔第二阔值数目时的整数所对应的Lp范数进 行存储。
[0019] 可选的，所述第一阔值根据所述图像的分辨率进行相应的设定。
[0020] 可选的，所述获取图像的各灰度阶所出现次数的Lp范数包括；当所述灰度阶所出 现次数大于第一阔值时，所述灰度阶所出现次数的Lp范数值为所述灰度阶出现次数为第 一阔值时所对应的Lp范数值。
[0021] 可选的，所述Lp范数的P的取值范围为0《P< 1。
[0022] 可选的，通过如下公式对所述图像中的像素点进行直方图均衡化：
[0023]
[0024] 其中，I(x，y)为所述图像中在（X，y)位置处的像素点的亮度值，j为所述图像中 的灰度阶的索引值，M为所述图像中的灰度阶的总的个数，H*(j)为图像中的灰度阶j所出 现次数的Lp范数值，￥(I(x，y))为在（X，y)位置处的像素点经直方图均衡化处理后的亮 度值。
[00巧]可选的，所述对像素点的亮度值中的光照分量和反射分量进行分离的过程包括：
[0026] 对公式I(X，y) =Ir(X，y) ?li(X，y)两边求取对数，W实现对像素点的亮度值中 的光照分量和反射分量的分离；
[0027] 其中，I(x，y)为所述图像中在（X，y)位置处的像素点的亮度值，Ir(x，y)为所述 像素点的亮度值中的反射分量，Ii(x，y)为所述像素点的亮度值中的光照分量。
[002引可选的，还包括：
[0029] 对公式I(X，y) =Ir(X，y) ?li(X，y)两边求取对数后进行正则化处理，W获取所 述像素点的亮度值中的反射分量Ir(x，y)的对数值。
[0030] 可选的，通过如下公式进行正则化变换：
[0031]
[0032] 其中，A为需要进行正则化处理的矩阵或向量，N(A)为A经过正则化处理后的值， Am。、为所述矩阵或向量中的最大元素所组成的矩阵或向量，Ami。为所述矩阵或向量中的最小 元素所组成的矩阵或向量，Lmax和Lmin为需要正则化的数值区间的边界值；所述Am。、和Amm 的尺寸与A相同。
[0033] 可选的，通过如下公式对像素点的亮度值进行增强处理：
[0034]
[003引其中，心。。。。4 (X，y)为在（X，y)位置处的像素点经增强处理后的亮度值，
，I(x，y)为所述图像中在（x，y)位置处的像素点 的亮度值，j为所述图像中的灰度阶的索引值，M为所述图像中的灰度阶的总的个数，H*(j) 为图像中的灰度阶为j所出现次数的Lp范数值，k为强度系数，R(x，y)像素点的亮度值中 的反射分量Ir(x，y)的对数值。
[0036] 本发明技术方案还提供一种图像增强装置，用于对图像进行光照补偿；所述装置 包括：
[0037] 分离单元，用于对像素点的亮度值的光照分量和反射分量进行分离；
[0038] 增强单元，用于基于所述从像素点的亮度值中所分离的反射分量对所述像素点的 亮度值进行增强处理，W实现对图像的光照补偿。
[0039] 本发明技术方案还包一中图像增强系统，用于对图像进行光照补偿；包括如上所 述的图像增强装置。
[0040] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有W下优点：
[0041] 通过对像素点的亮度值的光照分量和反射分量进行分离，进而实现基于所述从像 素点的亮度值中所分离的反射分量对所述像素点进行光照补偿的方法，可W使得图像可W 适应复杂的光照变化，对于不同肤色的用户均可W取得较好的成像效果，使得所获取的图 像色彩更加舒适和自然，且本方法实现较为简单，软件和硬件成本较低。
[0042] 进一步，在对图像进行增强处理之前，首先通过基于Lp范数对图像进行直方图均 衡化处理，使得图像的对比度有效提高，图像整体或局部特征有效得到改善，使源图像中较 暗部分变得较亮，凸显出更多的图像细节，增加图像的层次感，有效提高图像成像效果。
【附图说明】
[0043]图1是本发明技术方案提供的图像增强方法的数据流示意图；
[0044] 图2是本发明技术方案提供的图像增强方法的流程示意图；
[0045] 图3是本发明实施例提供的图像增强方法的流程示意图；
[0046] 图4是本发明实施例提供的图像增强装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0047] 在现有技术中，在采用直方图均衡处理的图像增强方法中存在增强效果较差，难 W适应复杂光照变化，对于不同的光照条件、不同肤色的用户，直方图均衡