[发明专利]背光补偿方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，更具体地涉及一种背光补偿方法和装置。

背景技术

在视频监控系统中，对各种监控对象的信息识别受到光照、天气条件等的影响。对于其中存在背光区域的监控图像(这里称为背光图像)，背光补偿成为一个需要关注的问题。这是因为，背光区域的灰度级过低会导致背光区域的画面太黑，从而使得背光区域的画面的细节模糊甚至无法识别。

背光补偿也称作逆光补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时主体画面黑暗的缺陷。当引入背光补偿功能时，可以使监视器上的主体画面明朗。在背光图像处理中，处于背光区域中的像素的亮度被改善，并且像素之间的对比度增加。但是，在大多数背光补偿方案中，在背光区域中的像素的亮度被改善的同时，亮光区域中的像素的亮度也被改善，这使得整个图像亮度整体增高，尤其亮光区域容易过渡曝光。虽然在一些其他背光补偿方案中，只有背光区域中的像素的亮度被改善，但是这些方案中提取出背光区域的处理也具有非常高的复杂性。

发明内容

鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提供了一种新颖的背光补偿方法和装置。

根据本发明实施例的背光补偿方法包括：将背光图像的灰度级范围划分为背光区间AB、过渡区间BC、以及亮光区间CD三个区间；分别利用不同的补偿函数对灰度级处于不同区间的像素的灰度级进行背光补偿，其中用于所述三个区间的补偿函数均为一次补偿函数。

根据本发明实施例的背光补偿装置包括：区间划分单元，用于将背光图像的灰度级范围划分为背光区间AB、过渡区间BC、以及亮光区间CD三个区间；以及背光补偿单元，用于分别利用不同的补偿函数对灰度级处于不同区间的像素的灰度级进行背光补偿，其中用于所述三个区间的补偿函数均为一次补偿函数。

本发明能够提高处于背光区域中的像素的灰度级，同时扩大背光图像中处于不同灰度级的像素的灰度级之间的差值，从而使得整个视场的可视性增强。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：

图1示出了根据本发明实施例的背光补偿装置的框图；

图2示出了根据本发明实施例的背光补偿方法的流程图；

图3是示出示例性的背光图像中的像素灰度级的分布状况的直方图；

图4是示出图3所示的背光图像的灰度级范围的区间划分情况的示意图；

图5是示出用于图4所示的各个区间中的像素的灰度级的补偿函数的示意图；

图6是示出用于确定图4中所示的过渡区域BC的方法的示意图；

图7a和7b分别是示出背光补偿之前的背光图像和背光补偿之后的修正图像的示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明各个方面的特征和示例性实施例。下面的描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更清楚的理解。本发明绝不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了相关元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。

图1示出了根据本发明实施例的背光补偿装置的框图。图2示出了根据本发明实施例的背光补偿方法的流程图。下面结合图1和图2详细说明根据本发明实施例的背光补偿装置和方法。

如图1所示，根据本发明实施例的背光补偿装置包括区间划分单元102和背光补偿单元104。区间划分单元102将背光图像的灰度级范围划分为背光区间AB、过渡区间BC、以及亮光区间CD三个区间(即，执行步骤S202)。背光补偿单元104利用不同的补偿函数分别对灰度级处于不同区间的像素的灰度级进行背光补偿(即，执行步骤S204)。其中，用于背光区间AB、过渡区间BC、以及亮光区间CD三个区间的补偿函数均为一次补偿函数。

下面结合图3和图4所示的示例，来说明区间划分单元102的处理过程。具体地，图3是示出示例性的背光图像中的像素灰度级的分布状况的直方图。图4是示出图3所示的背光图像的灰度级范围的划分情况的示意图。其中，在图3和图4中，横坐标表示灰度级，纵坐标表示处于相应灰度级的像素的数目。