[发明专利]图像处理方法

说明书

本发明提出一种图像处理方法，其例如对输入图像进行颜色空间转换后再对转换后输入图像的亮度分量进行分段调节且保持转换后输入图像的色度分量不变，之后再转换回到原颜色空间以得到处理后目标图像。由于在对亮度分量进行调节时考虑到在图像的对比度和亮度之间进行权衡，因而可以使得处理后目标图像在亮度提升过程中对比度也得以保持；如此一来，则可以尽可能地保留图像的对比度信息和图像的细节信息，解决显示行业例如LED显示行业内在提升显示亮度时图像信息丢失严重的问题。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种能够提升图像亮度的图像处理方法。

背景技术

随着LED显示技术的发展，目前LED显示屏因其成本低、功耗小、可视性高、组装自由等优点被应用到各种领域。LED显示屏是以半导体发光二极管为基本发光元件，通过控制电路及驱动电路来控制每个发光元件的亮与灭或其明暗程度，显示出所需的各种信息。目前LED显示屏存在显示亮度过低的现象，主要体现在以下两个方面：①对于户外白天使用的LED显示屏，要求其显示画面亮度高，但由于显示设备自身限制，存在亮度不够的现象；②对于使用时间较久的LED显示屏，会发生老化，导致显示画面的亮度不够。以上两种LED显示屏亮度不够的现象直接导致人眼观察到的画面质量变差。

针对LED显示屏亮度不够的问题，有两种解决方法：(a)淘汰现有LED显示屏，购买新的屏体或单位亮度高的屏体；(b)改变图像源，提升图像本身的亮度。显然方法(a)的代价太大，因此方法(b)成为了解决已有LED显示屏亮度不够的首选之法。

现有技术采用方法(b)提升图像本身亮度的做法为：记亮度提升比例为Ratio＝0.5，则首先提取原图像的亮度分量Brightness，然后对每一个像素点的亮度分量Brightness(i,j)乘以(Ratio+1)，将其结果作为该像素点的最终灰度值DestImg(i,j)＝Brightness(i,j)×(Ratio+1)，从而提升图像本身的亮度。

然而，以8Bit图像源为例，图像灰度最大值为255，因此现有技术处理后的图像会有像素灰度值大于255的现象，称之为越界，而这些值最终会保留灰度值255，导致最终处理后的图像高亮部分细节丢失例如图3B所示，从而影响画质。如图1所示，其中粗实线表示原始图像灰度，细实线表示图像提升亮度后的灰度映射曲线。

发明内容

因此，为克服现有技术的缺陷和不足，本发明提出一种能够提升图像亮度的图像处理方法。

具体地，本发明实施例提出的一种图像处理方法，包括步骤：(i)获取输入图像；(ii)将所述输入图像的像素数据从基色颜色空间转换到色亮分离颜色空间以得到转换后输入图像；(iii)利用公式求解在Q值最小时的处理后图像与转换后输入图像的对比度差值，其中θ是用来调整图像对比度和图像亮度补偿的因子且θ<1，△I_dis,i表示处理后图像的第i个分段的对比度，△I_ori,i表示转换后输入图像的第i个分段的对比度，P_i表示转换后输入图像在第i个分段内的所有亮度分量的直方图概率值，N为表示转换后输入图像的亮度分量范围的分段个数，从而表示处理后图像和转换后输入图像的N个分段的对比度差异加权和，Hist_dis,i表示处理后图像在第i个分段内的所有亮度分量的直方图统计值；Hist_ori,i表示转换后输入图像在第i个分段内的所有亮度分量的直方图统计值；(iv)基于求解得到的处理后图像与转换后输入图像的对比度差值和转换后输入图像在每一个分段内的对比度，计算出处理后图像在每一个分段内的对比度以得到处理后图像的亮度分量分段节点；(v)基于处理后图像的亮度分量分段节点和转换后输入图像的亮度分量分段节点，计算转换后输入图像在每一个分段内的每一个亮度分量的映射值，以得到亮度分量映射曲线；(vi)基于所述亮度分量映射曲线，计算转换后输入图像的每一个像素的亮度分量的映射值；(vii)将转换后输入图像的每一个像素的亮度分量的映射值和色度分量值转换到所述基色颜色空间，以得到所述处理后图像；以及(viii)输出所述处理后图像至目标显示屏进行显示。