[发明专利]基于CbCr角度特征与模型分层的图像增强方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于图像数字化增强技术领域，具体涉及一种根据图像YCbCr空间CbCr角度归一化直方图特征与Y分量归一化直方图对图像进行分类，并根据分类进行亮度增强，以及根据对图像YCbCr空间进行的模型分层，对图像饱和度进行增强的方法及系统。

背景技术

视障者阅读辅具可以通过摄像头拍摄外界的图像，然后在显示屏上放大给弱视者观看。由于摄像头本身图像采集性能、被拍摄对象本身的图像质量、拍摄环境的光照等原因，有时视障者阅读辅具输出的图像质量并不理想，如果对拍摄的图像进行图像增强处理，会给弱视者一个比较好的视觉效果。

YCbCr颜色空间是便携式视频设备、电视会议DVD、数字电视、HDTV以及其它消费类视频设备、高质量视频应用、演播室以及专业视频产品的常用格式。例如一些摄像头从底层传上的数据通常就是YCbCr格式数据。

目前比较常用的图像增强方法有对数变换、指数变换、或γ变换等，但这些均是针对特定场合下运用的常规手段。若不分具体运用场合，即不对图像的种类、图像具体的质量弱点进行分类，直接运用，有时无法取得比较好的图像增强效果。

目前比较常用的图像饱和度增强方法是把图像先从YCbCr颜色空间转换到RGB颜色空间，再从RGB颜色空间转换到HSI颜色空间，然后再进行图像饱和度增强。

本发明着眼于，通过对图像特征的提取，对图像进行分类，根据图像类别的不同，使用不同亮度增强方法，并通过对图像YCbCr空间进行模型分层，然后直接在YCbCr空间进行图像饱和度增强，最终取得一个比较好的图像增强效果，而无需像通常的饱和度增强方法那样先转换到RGB空间再转换到HSI空间进行处理。

本发明的方法可以运用于视障者阅读辅具，但不仅限于视障者阅读辅具，对于其它图像增强的应用范围也可运用。

发明内容

本发明的目的在于提高图像增强的效果，提出一种基于自动分类判别的图像增强方法及系统。该方案着眼对图像YCbCr空间CbCr角度归一化直方图的特征分析，找到了一些有效的特征数据。根据这些特征数据，把图像分为Ⅰ类图像与II类图像，并寻找了一些Y分量的特征数据，根据这些特征数据对每类图像再根据光照情况使用不同的图像增强处理方法，进行不同的分类增强，最终取得一个比较好的图像Y分量增强效果。

对于图像的颜色饱和度增强，提出了一种基于YCbCr空间模型分层的饱和度调节方法。对于RGB模型空间的有效像素点，即R、G、B各颜色通道的值均在0至255间的点，按式(1)对应于YCbCr空间的颜色模型为一空间六面体，Y分量的取值范围为[0，255]，Cb、Cr的取值范围为[-128，128]，这里Y分量即为亮度分量，Cb、Cr为色差信号。不同的Y平面会与六面体的不同边界线段相交。