[发明专利]一种数字图像增强方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字图像处理方法，尤其是涉及一种在移动平台上对数字图像gamma校正和增强相结合的快速数字图像增强方法，用于数码照相机与数码摄像机以及相关的成像设备中的gamma校正和图像增强系统。

背景技术

Gamma校正的大部分过程是一个客观过程，由于人眼所能分辨的亮差层次是以对数方式分布，而非线性方式分布，这样导致输入电压与输出亮度是非线性的，存在一种失真。通过gamma校正使显示器输出图像与输入的图像相同。

图像增强是将图像中感兴趣的特征有选择的突出，而衰减不需要的特征，它的目的主要是提高图像的可懂度。当图像为视觉解释而进行处理时，由观察者最后判断特定方法的效果。一般对于数码照相机与数码摄像机而言增加图像的亮度和对比度的同时能够增加图像细节信息进而达到图像增强的目的。

在现有的图像处理技术中，经常采用的方法是曲线变换，例如gamma曲线变换(幂次变换)，gamma曲线变换的公式如下：

s＝c×r^γ

gamma曲线变换中的指数γ是gamma值。其中c和γ是正常数。当0＜γ＜1时曲线把输入窄带暗值映射到宽带输出值。由于gamma曲线的特性随着γ的减小，宽带输出值随着窄带暗值迅速增加。这样使窄带暗值的其他部分的灰度值映射的动态范围过小，使图像的对比度降低。

另一种方法是通过对数变换来进行图像增强。对数变换的公式如下：

s=c×loga1+r]]>

其中c是一个常数，并假设r≥0，a＞1。对数曲线同样可以把输入暗窄带值映射到宽带输出值，并且随着a值的减小窄带暗值非线性增加，对数函数没有幂次函数变化灵活，同时也存在对比度降低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速数字图像增强方法；该方法能够进行gamma校正的同时进行图像增强。

本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：一种快速数字图像增强方法，包括以下步骤：

步骤1，根据输入的gamma值得到gamma变换曲线映射表，所述曲线映射表指曲线经均匀量化后产生的映射表；

步骤2，根据输入的二次B样条曲线点控制参数得到二次B样条曲线，对曲线进行均匀量化进而得到图像对比度增强的映射表；

步骤3，将步骤1和步骤2的两个曲线映射表相乘得一个新的图像曲线，进而得到新的曲线映射表；

步骤4，对步骤3结合后的图像曲线进行非均匀分割，存储分段点的映射值；

步骤5，对于当前图像和下一帧图像直接通过存储的分段点的映射值计算图像的映射表，对输入图像每点的R、G、B像素值分别进行映射得到新的像素值。

本发明步骤1中通过gamma曲线变换公式得到gamma变换图像曲线映射表。

本发明步骤2中根据输入的二次B样条曲线点控制参数确定四个控制点P₀，P₁，P₂，P₃，根据二次B样条曲线公式得到二次B样条曲线。通过均匀量化得到图像对比度增强的曲线映射表。

本发明中步骤3所述的曲线映射表指曲线经均匀量化后产生的映射表。

本发明步骤4中把曲线映射表非均匀的分割32段，其中曲线在起始点和终点接近于直线，在分段时相对较长；剩下的30段曲线进行均匀划分。

本发明步骤4中如果象素值的映射不在分段点上，把曲线按分段进行直线处理，根据下面线性变换获得：