[发明专利]用于数字图像的动态范围扩展的系统和方法

权利要求书

1.一种用于数字图像的动态范围扩展的系统，包括：

配置装置，被配置以产生第一参数和第二参数，并根据所述第一参数和所述第二参数得到块三对角矩阵的值；

分析装置，被配置以计算输入的前一帧图像数据的直方图和输入的前一帧图像数据的直方图均衡，并存储所述前一帧图像数据的直方图和所述前一帧图像数据的直方图均衡；

优化装置，被配置以根据来自配置装置的所述第一参数和所述第二参数、所述块三对角矩阵以及来自分析装置的所述前一帧图像数据的直方图和所述前一帧图像数据的直方图均衡，利用所述块三对角矩阵方程，计算并存储前一帧图像数据的输出直方图，根据所述前一帧图像数据的输出直方图，计算并得出映射函数，根据所述映射函数得出前一帧图像数据的映射表并保存所述映射表；

映射装置，被配置接收后一帧图像数据，利用所述前一帧图像数据的映射表处理后一帧图像数据以产生增强的图像数据。

2.如权利要求1所述的系统，其中，当每一帧图像到达时，分析装置计算到达的帧图像数据的直方图和到达的帧图像数据的直方图均衡。

3.如权利要求2所述的系统，其中，在前一帧图像获取已经完成后并在后一帧图像到达之前的时间间隔期间，优化装置进行计算并得出所述前一帧图像数据的映射表。

4.如权利要求3所述的系统，其中，当每一帧图像到达时，映射装置利用到达的帧图像数据前一帧的图像数据的映射表处理到达的帧图像数据以产生所述增强的图像数据。

5.如权利要求1-4中的任何一个所述的系统，其中，利用对称差来处理像素特征的直方图间隙，从而获得所述块三对角矩阵。

6.如权利要求5所述的系统，其中，所述块三对角矩阵如下：

其中，和并且其中γ和λ为可配置的系统参数。

7.如权利要求6所述的系统，其中，所述块三对角矩阵方程如下：

Sh_out＝h_input+λh_EQ

其中，h_out表示输出直方图，h_input表示输入直方图，h_EQ表示输入直方图均衡。

8.如权利要求7所述的系统，其中，利用块三对角方法来求解所述块三对角矩阵方程并得到输出直方图。

9.如权利要求8所述的系统，其中，所述第一参数和所述第二参数根据实验得到。

10.一种用于数字图像的动态范围扩展的方法，包括：

产生第一参数和第二参数，并根据所述第一参数和所述第二参数得到块三对角矩阵的值；

计算输入的前一帧图像数据的直方图和输入的前一帧图像数据的直方图均衡，并存储所述前一帧图像数据的直方图和所述前一帧图像数据的直方图均衡；

根据所述第一参数和所述第二参数、所述块三对角矩阵以及所述前一帧图像数据的直方图和所述前一帧图像数据的直方图均衡，利用所述块三对角矩阵方程，计算并存储所述前一帧图像数据的输出直方图，根据所述前一帧图像数据的输出直方图，计算并得出映射函数，根据所述映射函数得出前一帧图像数据的映射表并保存所述映射表；

接收后一帧图像数据，利用所述前一帧图像数据的映射表处理所述后一帧图像数据以产生增强的图像数据。

11.如权利要求10所述的方法，其中，当每一帧图像到达时，计算并存储到达的帧图像数据的直方图和到达的帧图像数据的直方图均衡。

12.如权利要求11所述的方法，其中，在前一帧图像获取已经完成后并在后一帧图像到达之前的时间间隔期间，计算并得出所述前一帧图像数据的映射表。