应的人眼响应参数Ri
[0094]
[0095]
[0096] 根据公式四确定显示设备模型在测试条件知下的参数Ld2,根据公式五确定所述参 数Ld2对应的人眼响应参数R2 ;
[0099]令所述人眼响应参数Ri的数值等于人眼响应参数R2的数值，获取亮度增强函数y与 所述输入图像中像素值k的关系表达式
[0097]
[0098]
[0100]
[0101]其中，y为向量y的第k个分量，输入像素值k存在于Ldl中，给定输入像素值k，yk即为 对应亮度增强的结果。
[0102] 本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
[0103] 通过将原始图像进行色彩空间转换后，检测当前环境光强度，在当前环境光强度 小于预设阈值的情况下对图像进行对比度增强处理，得到第一输出图像，在当前环境光强 度不小于预设阈值的情况下对图像构建约束条件，根据对约束条件求的解对图像进行多项 处理，得到第二输出图像。相对与现有技术，根据本发明得到的第一输出图像或第二输出图 像具有较高的图像质量，能够解决显示设备在环境光下显示效果较差的缺陷，同时在处理 过程中加入了损失补偿以及对比度、亮度调整，从而确保了显示图像的保真度，提升了人眼 的观看感受。
【附图说明】
[0104] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图 作简单地介绍，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。
[0105] 图1是本发明提供的一种提升图像质量的方法的流程示意图；
[0106] 图2是本发明提供的一种提升图像质量的装置的结构示意图；
[0107] 图3(a)是本发明提供的仿真实验中样本Window的图像；
[0108] 图3(b)是本发明提供的仿真实验中样本Hat的图像；
[0109]图3(c)是本发明提供的仿真实验中样本Face的图像；
[0110]图3(d)是本发明提供的仿真实验中样本Baboon的图像；
[0111] 图4(a)是本发明提供的仿真实验中样本Window的原始图像；
[0112] 图4(b)是本发明提供的使用LHM算法对样本Window进行对比度增强的结果图；
[0113] 图5(a)是本发明提供的仿真实验中样本Hat的原始图像；
[0114] 图5(b)是本发明提供的对样本Hat进行亮度增强后的结果图；
[0115]图5(c)是本发明提供的对样本Hat进行亮度增强时原始图像和亮度增强图像之间 的映射曲线；
[0116] 图6(a)是本发明提供的仿真实验中样本Hat的原始图像；
[0117] 图6(b)是本发明提供的环境光为5001ux时，利用本发明方法对样本Hat进行处理 的结果图；
[0118] 图6(c)是本发明提供的环境光为50001UX时，利用本发明方法对样本Hat进行处理 的结果图；
[0119] 图6(d)是本发明提供的环境光为100001UX时，利用本发明方法对样本Hat进行处 理的结果图；
[0120] 图7(a)是本发明提供的仿真实验中样本Face的原始图像；
[0121] 图7(b)是本发明提供的环境光为5001ux时，利用本发明方法对样本Face进行处理 的结果图；
[0122] 图7(c)是本发明提供的环境光为50001UX时，利用本发明方法对样本Face进行处 理的结果图；
[0123] 图7(d)是本发明提供的环境光为100001UX时，利用本发明方法对样本Face进行处 理的结果图；
[0124]图8(a)是本发明提供的对样本Hat进行处理过程中对应的映射曲线；
[0125]图8(b)是本发明提供的对样本Face进行处理过程中对应的映射曲线；
[0126] 图9(a)是使用Mantiuk的方法在环境光依次为5001ux下对样本Baboon处理后的结 果图；
[0127] 图9(b)是使用Mantiuk的方法在环境光依次为50001ux下对样本Baboon处理后的 结果图；
[0128] 图9(c)是使用Mantiuk的方法在环境光依次为lOOOOlux下对样本Baboon处理后的 结果图；
[0129] 图9(d)是本发明提供的环境光为5001ux时，利用本发明方法对样本Baboon进行处 理的结果图；
[0130]图9(e)是本发明提供的环境光为50001UX时，利用本发明方法对样本Baboon进行 处理的结果图；
[0131]图9(f)是本发明提供的环境光为lOOOOlux时，利用本发明方法对样本Baboon进行 处理的结果图。
【具体实施方式】
[0132] 为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地 描述。
[0133] 实施例一
[0134] 本发明提供了一种提升图像质量的方法，如图1所示，所述提升图像质量的方法包 括：
[0135] 101、将原始图像进行色彩空间转换，得到转换后图像，提取所述转换后图像中的 亮度分量作为输入图像。
[0136] 102、检测当前环境光强度。
[0137] 103、如果所述当前环境光强度小于预设阈值，则对所述输入图像进行基于对数映 射的直方图修正方算法的对比度增强处理，得到第一输出图像。
[0138] 104、如果所述当前环境光强度不小于预设阈值，则构造包含图像亮度、图像画质 以及图像补偿的约束条件，基于所述约束条件对所述输入图像进行处理，得到第二输出图 像。
[0139] 在实施中，为了解决现有技术中为了解决当前存在的非自发光性显示设备（如液 晶显示(LCD)设备)在较强环境光照条件下显示效果下降的情况，本发明提出了一种提升图 像质量的方法，具体的是基于外界环境光强的不同，采用对比度增强或是综合采用对比度 增强、损失最小化补偿以及颜色校正三种方法的处理方案，以便于达到提升图像显示质量 的效果。
[0140] 首先需要将待显示图像进行色彩空间的转换，即从原始的RGB色彩空间转换至YUV 色彩空间，由于后者是以亮度和亮度色差信号进行图像保存以及传输的，便于单独对图像 的亮度分量单独进行调节，因此本发明提出的图像处理方法的大部分步骤均在YUV色彩空 间内进行。下边给出示例性的色彩空间转换事例。具体体现为步骤101。
[0141 ]将原始RGB图像转化到YUV颜色空间，得到第一图像。
[0142]
[0143]上述矩阵T从RGB色彩空间向YUV色彩空间进行转换时使用的转换矩阵。根据上述 转换矩阵T，在进行图像中每个像素在YUV色彩空间中的Y、U、V分量时，分别用该像素的R、G、 B值与矩阵T的第一行、第二行、第三行中的三个元素作乘法，获取该像素在第一图像中对应 的Y、U、V分量，详情如下：
[0144] Yin = T(l，l) · R+T(l，2) · G+T(l，3) · B，
[0145] Uin = T(2，l) · R+T(2,2) · G+T(2,3) · B+128，
[0146] Vin = T(3，l) · R+T(3,2) · G+T(3,3) · B+128。
[0147] 在色彩转换完成后，提取YUV色彩空间中的亮度分量即Y分量作为输入图像。
[0148] 接着，在获取输入图像后，进而根据实验和实际调研情况确定当前环境光强度的 阈值Threshold，若环境光A〈Threshold，则执行步骤103,否则执行步骤104。
[0149] 实验中显示设备参数的设置为:背光峰值亮度Lmax=100cd/m2,背光黑电平L black = 0.08cd/m2，屏幕反射率r = 0.01 (该组参数设置一方面是方便实验，另一方面是为了与现有 方法的设置一致以便进行性能对比）。观察发现，Lmax=100cd/m 2的设备在lOOOlux及以下强 度的环境光照下可视性良好，且不会给人眼带来任何不舒适感，这种光强范围（〇~ lOOOlux)恰恰反映了日常生活中室内，明亮的办公室以及树荫等条件下的光照强度;而当 光强大于lOOOlux时，设备开始逐渐变暗，文字的可读性变差，图像信息变得模糊，"反光"现 象变得严重，这种光强范围（>l〇〇〇lux)多为室外环境。因此实验中取当前环境光强度的阈 值 Threshold = lOOOlux。
[0150] 最终，如果检测到当前环境光强度小于预设阈值，则仅对输入图像进行对比度增 强处理，将处理后的图像进行色彩空间反变换，得到用于输出的第一输出图像。
[0151]如果检测到当前环境光强度不小于预设阈值，则构造约束条件，该约束条件包含 图像亮度、图像画质以及图像补偿三个方面，对该约束条件求解后，基于得到的解对输入图 像进行处理，得到用于输出的第二输出图像。
[0152]值得注意的是，上述第一输出图像和第二输出图像均是最终得到输出图像，仅仅 是为了对不同前提条件下得到的输出图像进行区分，并无对同一原始图像处理后得到两幅 输出图像的含义。
[0153] 在上述处理过程中结合了实际应用情况，针对不同观测环境采用不同的处理方 法，将设备显示特性和人眼视觉感知特点相结合，有效提升了图像亮度，解决了显示设备在 环境光下最大的问题一一屏幕过暗，实现了环境光下亮度的自适应增强技术，该技术不仅 符合人眼视觉感知的特点，还兼顾了设备的显示特性。在提升了亮度以解决环境光下设备 画面过暗的同时，还增强了对比度以优化图像质量，同时减小了损失以确保图像保真度。
[0154] 本发明提供了一种提升图像质量的方法，通过将原始图像进行色彩空间转换后， 检测当前环境光强度，在当前环境光强度小于预设阈值的情况下对图像进行对比度增强处 理，得到第一输出图像，在当前环境光强度不小于预设阈值的情况下对图像构建约束条件， 根据对约束条件求的解对图像进行多项处理，得到第二输出图像。相对与现有技术，根据本 发明得到的第一输出图像或第二输出图像具有较高的图像质量，能够解决显示设备在环境 光下显示效果较差的缺陷，同时在处理过程中加入了损失补偿以及对比度、亮度调整，从而 确保了显示图像的保真度，提升了人眼的观看感受。
[0155] 可选的，所述如果所述当前环境光强度小于预设阈值，则对所述输入图像进行基 于对数映射的直方图修正方算法的对比度增强处理，得到第一输出图像，包括：
[0156] 当所述当前环境光强度小于预设阈值时，基于所述输入图像的初始直方图以及对 数映射的直方图修正方算法，结合公式一获取与所述输入图像对应的修正直方图m
[0157]
[0158]其中，h为输入图像的初始直方图，hk和mk分别为h和m中的第k个分量，表不所述输 入图像中像素值为k的像素的个数，hmax为直方图的