[发明专利]自动对比强化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动对比强化系统，特别是涉及一种可抑制副效应的 基于人类视觉系统(HVS)的自动对比强化系统。

背景技术

影像强化经常用以改善低对比度影像或非理想光照状况所撷取的影 像。传统对比强化演算法经常造成过度强化，使得影像看起来不自然且会 有噪声的放大。

直方图强化(HE)是最常用以改善对比强化的方法之一。借由直方图 强化，可以让影像强度更平均分布以达成较佳对比。直方图强化演算法的 整体复杂度低于其他方法。然而，直方图强化容易产生过度强化、噪声放 大、细节漏失或者让影像看起来不自然。

再者，人眼无法分辨饱和区域的强度变化。饱和区域通常被视为不含 纹理信息的平滑区域。事实上，饱和区域经常藏有微弱的强度变化与随机 分布的色度(hue)。如果直接使用对比强化，饱和区域会产生强的噪声放 大。

因此，适当的强化位准与副效应降低方法是对比强化系统中不可或缺 的。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的在于，提供一种自动对比强化系统，所要解 决的技术问题是使其考量人类视觉灵敏度建立直方图，根据其分布以自动 决定与装置相关的强化位准，对比强化后所产生的饱和退化可借由饱和强 化以进行补偿，且可改善影像局部饱和而不会具有色度噪声放大，再者,其 演算法的整体复杂度很低，适于硬件实施与即时应用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种自动对比强化系统，其包括基于人类视觉系统的局部差 直方图单元、直方图分类器及直方图等化单元。基于人类视觉系统的局部 差直方图单元接收输入影像的输入像素，以建立相对于强度值的局部差直 方图。直方图分类器根据分布特性对输入影像的直方图进行分类，因而得 到多个类别。直方图等化单元根据该基于人类视觉系统的局部差直方图单 元的结果与直方图分类器所决定的强化位准，处理输入影像。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的自动对比强化系统，使用色度-饱和度-亮度(HSL)色彩空间的 亮度作为该强度。

前述的自动对比强化系统，其中所有该强度值根据人类视觉灵敏度被 分割为多个区域。

前述的自动对比强化系统，其中在该基于人类视觉系统的局部差直方 图单元，当该输入影像的相邻像素之间的强度差大于一预设临界值时，目 前像素的强度值即累计入该局部差直方图。

前述的自动对比强化系统，其中具有较低强度值的区域的预设临界值 大于具有较高强度值的区域的预设临界值。

前述的自动对比强化系统，其中该多个类别当中之一的直方图，其高 强度值与低强度值的数量较大，而其他强度值的数量较少，其中，高强度 值的平均值与低强度值的平均值两者间的距离愈大，则决定得到较大的强 化位准。

前述的自动对比强化系统，其中该多个类别当中之一的直方图，其主 要包含亮强度值或暗强度值，其中，亮强度的平均值愈接近最低强度值或 者暗强度的平均值愈接近最高强度值，则决定得到较大的强化位准。

前述的自动对比强化系统，还包括副效应降低单元，用以降低因对比 强化所造成的副效应。

前述的自动对比强化系统，其中该副效应降低单元包括尖峰侦测次单 元，用以辨识平滑区域的尖峰，并据以降低该平滑区域的噪声放大。

前述的自动对比强化系统，其中该副效应降低单元包括皮肤与梯度色 彩侦测次单元，其侦测皮肤或/且梯度色彩区域，并据以抑制强化位准，因 而避免非预期或不自然的皮肤/梯度色彩。

前述的自动对比强化系统，其中该副效应降低单元包括过度曝光防止 次单元，在高强度区域消除过度曝光，其中，根据该输入影像的高强度的 分布内容，适应地决定高强度临界值，如果强度值小于该临界值，则施以 直方图等化；否则，直接从输入强度映射至输出强度。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方 案，本发明自动对比强化系统至少具有下列优点及有益效果：本发明的自 动对比强化系统是考量人类视觉灵敏度建立直方图，根据其分布以自动决 定与装置相关的强化位准，对比强化后所产生的饱和退化可借由饱和强化 以进行补偿，且可改善影像局部饱和而不会具有色度噪声放大，再者，其 演算法的整体复杂度很低，适于硬件实施与即时应用。