[发明专利]一种图像处理方法和装置

权利要求书

1.一种图像处理方法，其特征在于，所述图像处理方法，包括：

将待显示图像进行色彩空间转换，得到转换后的第一图像；

确定亮度补偿策略；包括：

在第一显示亮度时，人眼感受到的设备第一亮度值为L＝B·t(k)＝b·B_max·t(k)，当在第二显示亮度时，人眼感受到的设备第二亮度值为L′＝b·B_max·t(y_k)；

令所述设备第一亮度值与所述设备第二亮度值相等，得到亮度补偿映射函数y

其中，L是人眼感知到的设备亮度，b为背光调整系数，B_max是背光最大值，t(k)＝ω₁+ω₂·(k/255)^γ是液晶屏透光率，k是图像像素值，ω₁＝0.057,ω₂＝1.224,γ＝1.691是三个设备参数，向量y表示亮度补偿映射函数，y_k表示将第一图像中像素值为k的像素映射为y_k；

结合所确定的亮度补偿映射函数，对所述第一图像中的亮度分量进行亮度补偿，得到亮度补偿图像；

确定对比度-色调映射策略，包括：

提取所述亮度补偿图像中的直方图；

根据所述直方图对所述亮度补偿图像的对比度进行最大化处理，即

s_j＝x_j-x_j-1，

其中，h表示所述直方图，向量x表示对比度-色调映射函数，其中的元素x_k表 示将所述亮度补偿图像中值为k的像素映射为x_k，s_j表示两个相差为1的像素值j和j-1映射成x_j和x_j-1后的差值，像素值j的对比度定义为s_j+s_j-1，k、j、j-1均指亮度分量上的像素值；I是亮度补偿图像的最大像素值，p是概率密度函数，1是单位列向量，与所述直方图h具有相同维度，1^t为列向量的转置；p_j为概率密度函数p中像素值为j的像素概率密度；1^th代表对直方图各元素求和；

确定将所述亮度补偿图像进行映射时的损失函数；

构建对比度-色调映射优化约束条件

(b)s_j≥1/d,1≤j＜I,

(c)s_j≤t.

其中，目标函数maxmize表示最大化的对比度，(a)表示将输出图像的范围限定在显示设备最终可显示的范围内，(b)为所述损失函数

的简洁表达形式，D(s)≤d，参数d通常取2或3，(c)表示使色调映射的损失在可控范围内，参数的取值范围为t∈[1,2]；

根据所述优化约束条件，确定优化函数s，根据所述优化函数s确定对比度-色调映射函数x：

其中，D(s)中的s和优化函数s均代表两个相差为1的像素值映射后的差值，s为列向量；而s_j为s列向量中两个相差为1的像素值j和j-1映射后的差值；

结合所述对比度-色调映射策略，对所述亮度补偿图像进行对比度-色调补偿，得到输出亮度图像；

根据所述输出亮度图像，确定图像转换矩阵，根据所述图像转换矩阵对所述待显示图像进行处理，得到处理后的输出图像。

2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述根据所述输出亮度图像，确定图像转换矩阵，根据所述图像转换矩阵对所述待显示图像进行处理，得到处理后的输出图像，包括：

根据所述输出亮度图像Y_out确定第一显示亮度下待输入亮度图像Y_in′

根据所述的待输入亮度图像Y_in′和第一图像的亮度分量Y_in，确定图像转换系数ratio

根据所述图像转换系数，得到图像转换矩阵

根据所述图像转换矩阵，结合所述待显示图像中每个像素的R、G、B值，得到处理后的输出图像中每个像素的R′、G′、B′值，进而得到所述输出图像。