[发明专利]一种提高图像信息可感知度的图像局部对比度增强方法

说明书

本发明是一种提高图像信息可感知度的图像局部对比度增强方法，保真图像局部信息的前提下尽量使图像中所有信息能被人眼清晰地感知到。保真图像局部信息是通过确保每一个像素与它周围一定范围内像素的灰度大小关系人眼感知不倒序来实现的。在此保真约束下，本发明从0开始一起同步拉大图像中所有灰度差不为0的相邻像素之间灰度值大小关系人眼可感知度，当部分相邻像素灰度大小关系人眼可感知度无法进一步拉大时，继续拉大其余相邻像素间灰度大小关系可感知度，直到所有相邻像素间灰度大小关系人眼可感知度都已经拉大到设定的可感知度阈值或者无法进一步拉大为止。本发明可用于增强各种原因导致的低对比度图像。

技术领域

本发明属于图像对比度增强技术领域，具体的说是一种提高图像信息可感知度的图像局部对比度增强方法。

背景技术

雾霾等恶劣成像条件或者曝光时间等成像参数设置不合理等原因会使图像对比度过低，从而使人眼看不清图像中存在的景物。图像增强方法通过增大图像对比度能使图像中原本看不清的景物被人眼看清。

现有的图像增强方法可以粗略地分为两类：全局对比度增强方法和局部对比度增强方法。全局对比度增强方法通过灰度级映射得到增强图像，具有运算简单快速的特点，具有代表性的图像增强方法为：线性拉伸和直方图均衡。图像在使用全局对比度增强方法处理后，在图像中的一些局部区域内，可能会出现部分景物因为对比度增大得不够而人眼看不清的情况。局部对比度增强方法根据像素所在局部区域的图像信息确定每个像素灰度值，相对全局对比度增强方法能进一步的增强图像局部对比度。许多局部对比度增强方法都基于全局对比度增强方法，这些方法把图像分解成许多局部区域，然后在每个区域内使用全局方法增强图像，并由增强后的局部区域融合得到全幅图像。另外retinex,unsharpmasking等方法通过凸显图像高频分量使人眼可以更清楚地看清图像细节信息。由于图像增强过程中像素会与其相邻以及它所在局部区域内其它像素之间灰度大小关系会发生改变，这些局部图像增强方法都会导致振铃效应等图像失真。Kartic Subr等人提出了以图像局部对比度最大为优化目标,并基于贪婪算法的图像增强方法，该方法把图像划分成子区域，然后在子区域内同比例地线性拉大图像对比度，由于子区域的划分可能会把图像中同一个景物划分成不同的区域，该方法也不能完全做到图像局部信息保真，另外同比例地增大像素间灰度差甚至同比例增大像素间灰度差人眼可感知度不利于使图像中所有信息都被人眼看清。以两对相邻像素为例，其中一对可感知度很大，再增加灰度差可感知度几乎没有提高，另一对可感知度很小，灰度差的增加会带来明显的可感知度的提高，此时如果灰度差的增量总和是固定的，则应优先拉大感知度小的相邻像素间灰度差。

综上所述，已有的图像局部对比度增强方法都无法在图像局部内做到信息保真，使图像出现失真情况，即使能在一定程度上做到图像局部信息保真的增强方法,它所采用的增强策略也不利于图像中所有信息都被人眼看清。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种提高图像信息可感知度的图像局部对比度增强方法，用于增强各种原因导致的低对比度图像。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种提高图像信息可感知度的图像局部对比度增强方法，包括以下步骤，：

把图像中的局部相邻像素对分成三类：直接相邻且灰度值不等像素对、不直接相邻但局部相邻且灰度值不等像素对、局部相邻且灰度值相等像素对，所述直接相邻指的是对于两个像素其中一个像素在另外一个像素4邻域或者8邻域内，局部相邻指的是对于两个像素其中一个像素在另外一个像素的指定大小的周围范围内；生成每个像素的状态标志位，用于标记在计算像素灰度值过程中像素所处的状态；

由分类结果中的局部相邻且灰度值相等像素对，找出由局部相邻且灰度值相等像素对关联起来的像素，构成像素子集；

构造人眼可感知度序列V＝＜v₀,v₁,v₂,...＞，其中v₀＝0；