对应索引的个数进行累加，直到退出为止；即得到阴影部分的上限值为该索引值；所述步骤30中高光部分的下限值的计算方法为:初始化索引为255，对直方图统计的数组上的对应索引的个数进行累加，如果大于步骤20中的高光部分的修剪值则退出，否则，索引减去一并继续对直方图统计数组上的对应索引的个数进行累加，直到退出为止；即得到高光部分的下限值为该索引值；根据以上步骤分别计算得到红色通道、绿色通道、蓝色通道的阴影部分的上限值与高光部分的下限值。
[0068]本实施例中，所述步骤40中的最小上限值与最大下限值的计算公式如下:
[0069]sect1nLow=min(rLow, min(gLow, bLow))；
[0070]sect1nHigh=max(rHigh, max(gHigh, bHigh))；
[0071]其中，sect1nLow为最小上限值；rLow、gLow、bLow为步骤30中得到的红色通道、绿色通道、蓝色通道的阴影部分的上限值；SeCt1nHigh为最大下限值；rHigh、gHigh、bHigh为步骤30中得到的红色通道、绿色通道、蓝色通道的高光部分的下限值。
[0072]本实施例中，所述步骤50中最终最小上限值与最终最大下限值的计算公式如下:
[0073]sect1nResultLow=min(lowThreshold, sect1nLow)；
[0074]sect1nResultHigh=max(highThreshold, sect1nHigh)；
[0075]其中，sect1nResultLow为最终最小上限值；lowThreshold为阴影部分的阈值，范围从10到92之间，本实施例中优选为50 ；sect1nLow为步骤40中得到的最小上限值；sect1nResultHigh为最终最大下限值；highThreshold为高光部分的阈值,范围从168到245之间，本实施例中优选为200 ；sect1nHigh为步骤40中得到的最大下限值。
[0076]本实施例中，所述步骤60中的映射表的计算方法如下:
[0077]61.创建映射表mapTable，大小为256个，并将数组的数据都初始化为O ;并初始化索引i为O ;
[0078]62.判断索引是否大于或等于256，如果是则退出；否则判断索引是否小于最终最小上限值，如果小于的话，则数组中该索引下的值为O ;否则继续判断是否大于最终最大下限值，如果大于的话，则数组中该索引下的值为255 ;否则根据以下公式获得该索引下的值:
[0079]mapTable[i]=0.4+(1-sect1nResultLow)*255 / (sect1nResultHigh-sect1nResultLow)；
[0080]其中，mapTable为映射表；i为索引值；sect1nResultLow为最终最小上限值；sect1nResultHigh为最终最大下限值；
[0081]接着将索引加上一，并继续重新步骤62，直到退出为止。
[0082]所述步骤60中将原始图像中的各个像素点进行颜色映射得到结果图像的计算方法如下:
[0083]rResult=mapTable[rColor]；
[0084]gResult=mapTable[gColor]；
[0085]bResult=mapTable[bColor]；
[0086]其中，r Re su 11、gRe su 11、bRe su 11为结果图像上对应的像素点的红色通道、绿色通道、蓝色通道的颜色值；rColor、gColor、bColor为原始图像上对应的像素点的红色通道、绿色通道、蓝色通道的颜色值；mapTable为映射表。
[0087]上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种自动调整对比度的图像增强方法，其特征在于，包括以下步骤: 10.对原始图像中的各个像素点进行红色通道、绿色通道、蓝色通道的直方图统计； 20.设置原始图像中的阴影部分和高光部分的修剪值； 30.计算红色通道、绿色通道、蓝色通道的阴影部分的上限值与高光部分的下限值； 40.对所述阴影部分的上限值进行最小值计算得到最小上限值；对所述高光部分的下限值进行最大值计算得到最大下限值； 50.对所述最小上限值与所述最大下限值进行阈值计算得到最终最小上限值与最终最大下限值； 60.根据所述的最终最小上限值与最终最大下限值得到映射表，并将原始图像中的各个像素点进行颜色映射，得到结果图像。
2.根据权利要求1所述的一种自动调整对比度的图像增强方法，其特征在于:所述步骤10中的直方图统计方法如下: 11.创建红色通道、绿色通道、蓝色通道的直方图统计的数组，大小为256个，并且初始化数组内的数据为O ; 12.依次对原始图像各个像素点的红色通道、绿色通道、蓝色通道的颜色值进行统计；即rHist[rColor]=rHist[rColor]+1 ；gHist[gColor]=gHist[gColor]+1 ；bHist[bColor]=bHist[bColor]+1 ； 其中，rHiSt、gHiSt、bHiSt分别为红色通道、绿色通道、蓝色通道的直方图统计的数组，rColor、gColor、bColor分别为原始图像中各个像素点对应的红色通道、绿色通道、蓝色通道的颜色值。
3.根据权利要求1所述的一种自动调整对比度的图像增强方法，其特征在于:所述步骤20中设置原始图像中的阴影部分和高光部分的修剪值的公式如下: n Tr i ml ,owCoun t=0.5+lowK*w*h ； nTrimHighCount=0.5+highK*w*h ； 其中，nTrimLowCount为阴影部分的修剪值；nTrimHighCount为高光部分的修剪值；1wK为阴影部分的修剪百分比，范围从0.001到0.01之间；highK为高光部分的修剪百分比，范围从0.001到0.01之间与h分别为原始图像的宽和高。
4.根据权利要求2所述的一种自动调整对比度的图像增强方法，其特征在于:所述步骤30中阴影部分的上限值的计算方法为:初始化索引为0，对直方图统计的数组上的对应索引的个数进行累加，如果大于步骤20中的阴影部分的修剪值则退出，否则，索引加上一并继续对直方图统计的数组上的对应索引的个数进行累加，直到退出为止；即得到阴影部分的上限值为该索引值。
5.根据权利要求2所述的一种自动调整对比度的图像增强方法，其特征在于:所述步骤30中高光部分的下限值的计算方法为:初始化索引为255，对直方图统计的数组上的对应索引的个数进行累加，如果大于步骤20中的高光部分的修剪值则退出，否则，索引减去一并继续对直方图统计数组上的对应索引的个数进行累加，直到退出为止；即得到高光部分的下限值为该索引值。
6.根据权利要求1所述的一种自动调整对比度的图像增强方法，其特征在于:所述步骤40中的最小上限值与最大下限值的计算公式如下:sect1nLow=min (rLow, min (gLow, bLow))；sect1nHigh=max (rHigh, max (gHigh, bHigh))； 其中，sect1nLow为最小上限值；rLow、gLow、bLow为步骤30中得到的红色通道、绿色通道、蓝色通道的阴影部分的上限值；sect1nHigh为最大下限值；rHigh、gHigh、bHigh为步骤30中得到的红色通道、绿色通道、蓝色通道的高光部分的下限值。
7.根据权利要求1所述的一种自动调整对比度的图像增强方法，其特征在于:所述步骤50中最终最小上限值与最终最大下限值的计算公式如下:sect1nResultLow=miη (1wThreshoId, sect1nLow)；sect1nResultHigh=max(highThreshold, sect1nHigh)； 其中，sect1nResultLow为最终最小上限值；lowThreshold为阴影部分的阈值,范围从10到92之间；sect1nLow为步骤40中得到的最小上限值；sect1nResulthigh为最终最大下限值；highThreshold为高光部分的阈值,范围从168到245之间；sect1nHigh为步骤40中得到的最大下限值。
8.根据权利要求1所述的一种自动调整对比度的图像增强方法，其特征在于:所述步骤60中的映射表的计算方法如下: 61.创建映射表mapTable，大小为256个，并将数组的数据都初始化为O;并初始化索引i为O ; 62.判断索引是否大于或等于256，如果是则退出；否则判断索引是否小于最终最小上限值，如果小于的话，则数组中该索引下的值为O ;否则继续判断是否大于最终最大下限值，如果大于的话，则数组中该索引下的值为255 ;否则根据以下公式获得该索引下的值:mapTable[i]=0.4+(1-sect1nResultLow)*255 / (sect1nResultHigh-sect1nResuItLow)； 其中,mapTable为映射表；i为索引值；sect1nResultLow为最终最小上限值；sect1nResultHigh为最终最大下限值； 接着将索引加上一，并继续重新步骤62，直到退出为止。
9.根据权利要求1所述的一种自动调整对比度的图像增强方法，其特征在于:所述步骤60中将原始图像中的各个像素点进行颜色映射得到结果图像的计算方法如下:rResult=mapTable[rColor]；gResult=mapTable[gColor]；bResult=mapTable[bColor]； 其中，rResult、gResult、bResult为结果图像上对应的像素点的红色通道、绿色通道、蓝色通道的颜色值；rColor、gColor、bColor为原始图像上对应的像素点的红色通道、绿色通道、蓝色通道的颜色值；mapTable为映射表。
【专利摘要】本发明涉及一种自动调整对比度的图像增强方法，其通过对原始图像进行直方图统计，并结合其阴影部分和高光部分的修剪值分别计算出阴影部分的上限值与高光部分的下限值，进而通过极值计算分别得到最小上限值与最大下限值，最后通过阀值计算得到最终最小上限值与最终最大下限值，以及根据所述最终最小上限值与最终最大下限值得到映射表，将原始图像中的各个像素点进行颜色映射得到结果图像；从而能够很好的处理图像中阴影部分与高光部分之间的对比度调整以得到合适的对比度，防止对比度调整过大导致图像失真，是一种处理快速并且效果显著的图像增强处理方法。
【IPC分类】G06T5-40
【公开号】CN104715465
【申请号】CN201310681767
【发明人】张伟, 傅松林, 张长定, 李志阳
【申请人】厦门美图移动科技有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月13日