[发明专利]用以调整图像的对比度的方法及装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种图像处理方法与装置，并且特别地，本发明是关于一种用于图像对比伸张的方法与装置。

背景技术

图像对比伸张是指将图像的灰阶(gray scale)范围扩张到显示器所能涵盖的最大范围。以可显示8位灰阶的显示器为例，该显示器的256个灰阶通常被表示为灰阶0～灰阶255。一般而言，由于图像信号会因信号衰减和噪声干扰等因素损失部分灰阶，显示器实际接收到的图像信号的灰阶数通常是小于256。图像对比伸张的目的即为增加图像灰阶分布的范围，藉此增强图像对比、提升图像质量。

请参阅图1所绘示的已知图像对比伸张技术的流程图。首先，步骤S11是以统计的方式分析图像的灰阶分布。分析的结果可绘制成如图2所示的图像特性直方图(histogram)，图中的水平轴代表灰阶值，垂直轴则代表像素的数量；由图像特性直方图可了解图像的灰阶分布状况。图2(A)至图2(C)是分别绘示同一张图像中红、绿、蓝三色像素各自的灰阶分布状况。

步骤S12是根据上述的直方图找出将用于图像对比伸张运算中的最大灰阶值及最小灰阶值。现有的某些图像处理方法是将最大灰阶值定义为图像特性直方图右边算起0.5％面积处所对应的灰阶值，最小灰阶值则是定义为图像特性直方图左边算起0.5％面积处所对应的灰阶值。由于彩色图像包含红、绿、蓝三种颜色的像素，因此对彩色图像而言，上述的最大灰阶值是取红、绿、蓝三个颜色的最大灰阶值中的最高者。同样地，该图像的最小灰阶值是取红、绿、蓝三个颜色的最小灰阶值中的最低者。

步骤S13是根据步骤S12找出的最大灰阶值与最小灰阶值进行图像对比伸张运算。传统的对比伸张计算式可表示如下：

G ′ ′ = 255 × G - Min Max - Min , ]]>...............(式一)

其中的G代表原始灰阶值，G”代表经过伸张后的灰阶值，Max为该图像的最大灰阶值，Min为该图像的最小灰阶值。

式一也可以被改写为另一个形式：

G″＝k×(G-Min)，...............(式二)

其中， k = 255 Max - Min . ]]>...............(式三)

式三中的k可称为对比伸张系数或对比增益。

以图3(A)所示的图像为例，该图像原始的最大灰阶值等于151、最小灰阶值等于0。根据式三可计算出k等于1.59，而经过图像伸张后的结果为图3(B)。相较之下，可发现图3(B)的明暗对比度较图3(A)高出许多。

一般而言，图像对比伸张的目的是希望提升图像的质量。然而，若采用已知的图像对比伸张技术，图像信号中的噪声也会被等比例放大。对图像信号来说，较低灰阶的信号的信号强度较弱，受到噪声干扰时造成的影响较高。有时候被放大的噪声反而会让经过对比伸张的图像质量变差，造成反效果。

发明内容

本发明提供一种图像处理的方法与装置。本发明在将图像对比伸张之后，进一步包含可抑制低灰阶噪声的步骤/硬件，因此能解决上述噪声被等比例放大、造成对比伸张效果下降的问题。