[发明专利]用于对比度增强的方法和设备

权利要求书

1.一种增强对比度的方法，所述方法的步骤包括：

将图像划分为多个块并计算每个块的平均亮度值；

通过使用平均亮度值对所述图像的每个输入像素的周边亮度值进行插值；

通过使用输入像素的特有亮度值和输入像素的经插值的亮度值来增加特有亮度值；

通过使用根据增加后的特有亮度值的增量的对比度伽玛增益来减小增加后的特有亮度值，从而增强输入像素的对比度，

其中，特有亮度值为输入像素的原始亮度值，周边亮度值为所述多个块中的与输入像素相邻的每个块的亮度值。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述图像划分和平均亮度值计算的步骤通过一次扫描所有的划分出的多个块来计算平均亮度值。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述图像划分和平均亮度值计算的步骤产生按排列存储每个块的平均亮度值的查询表。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述插值步骤通过使用存储在查询表的排列中的平均亮度值来对周边亮度值进行插值。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述插值步骤包括：

测量与输入像素相邻的多个块的中心像素和输入像素之间的相对距离；

通过使用根据相对距离赋值的权重来对每个输入像素的周边亮度值进行插值。

6.如权利要求5所述的方法，其中，中心像素具有与输入像素相邻的多个块中的每个块的平均亮度值，并位于所述多个块中的每个块的中心。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述插值步骤通过使用每个中心像素的平均亮度值乘以与所述相对距离成反比的权重的所得的结果的和的值来对周边亮度值进行插值。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述增加步骤包括：

当特有亮度值大于经插值的亮度值并小于整个亮度梯度的中点值时，根据第一亮度增加函数来增加特有亮度值，通过使用第一亮度增加函数来计算特有亮度值的增量；

当特有亮度值小于经插值的亮度值并小于整个亮度梯度的中点值时，根据第二亮度增加函数来增加特有亮度值，通过使用第二亮度增加函数来计算特有亮度值的增量；

第一亮度增加函数为：

L″＝L′×(1-L′)+I²，

其中，L′＝(I/L)+1，I表示被归一化到0和1之间的特有亮度值，L表示被归一化到0和1之间的经插值的亮度值；

第二亮度增加函数为：

L″＝L′×(1+(L-I)-L′)+I²，

其中，L′＝(I/L)+1，I表示被归一化到0和1之间的特有亮度值，L表示被归一化到0和1之间的经插值的亮度值。

9.如权利要求8所述的方法，其中，根据第一亮度增加函数来增加特有亮度值的步骤和根据第二亮度增加函数来增加特有亮度值的步骤中的任意一个步骤包括：在特有亮度值大于整个亮度梯度的中点值时保持特有亮度值。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述增量的计算步骤根据特有亮度值和与特有亮度值相对应的L″的比率来计算增量。

11.如权利要求1所述的方法，其中，对比度伽玛增益的计算通过使用所述增量乘以预定的减小比率所得的结果和输入像素的对比度强度之间的差来计算对比度伽玛增益，并且当对比度伽玛增益小于或等于阈值时，对比度伽玛增益被设定为阈值。

12.如权利要求11所述的方法，其中，对比度伽玛增益的计算随着所述增量的增加将对比度伽玛增益减小到阈值。

13.如权利要求1所述的方法，其中，所述减小步骤根据计算出的对比度伽玛增益通过使用特有亮度值的梯度曲线来减小特有亮度值。