[发明专利]一种图像增强方法及装置

权利要求书

1.一种图像增强方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

提取图像RGB三个通道的数据将其转换到HSV色彩空间，并提取图像亮度V通道的数据；

在所述亮度V通道上进行直方图统计操作，并对统计得到的直方图进行限制裁剪，防止过度增强；

根据限制裁剪后的直方图计算灰度值映射函数，根据所述灰度值映射函数对图像亮度V通道的像素点进行灰度值映射；

将处理后的亮度V通道数据与原始色度H通道和饱和度S通道数据转换到RGB色彩空间，得到增强后的图像。

2.根据权利要求1所述的图像增强方法，其特征在于，提取图像RGB三个通道的数据将其转换到HSV色彩空间的公式如下：

V＝max(R,G,B)

其中，max表示某像素点R通道、G通道和B通道中的最大值，min表示某像素点R通道、G通道和B通道中的最小值。

3.根据权利要求1所述的图像增强方法，其特征在于，所述直方图统计操作的具体过程如下：选取目标像素点V(i,j)，将目标像素点作为中心点，取其3*3邻域，将目标像素点与邻域中的其他8个像素点依次进行求差，并将这些差的绝对值进行相加，如果求得的值大于所设定的阈值，则将此像素点作为有效的像素点来进行直方图统计，否则将此像素点作为无效的像素点，具体公式如下：

|V(i,j)-V(i-1,j-1)|+|V(i,j)-V(i-1,j)|+|V(i,j)-V(i-1,j+1)|+|V(i,j)-V(i,j-1)|+

|V(i,j)-V(i,j+1)|+|V(i,j)-V(i+1,j-1)|+|V(i,j)-V(i+1,j)|+|V(i,j)-V(i+1,j+1)|>Threshold

其中，Threshold表示设定的阈值，当上式成立时，将当前目标像素点作为有效像素点计入到直方图统计，否则视为无效像素点。

4.根据权利要求3所述的图像增强方法，其特征在于，所述对统计得到的直方图进行限制裁剪的阈值为归一化直方图分布函数的最大值与均匀分布直方图函数的加权，具体公式如下：

clip＝αP_max+(1-α)u

其中，clip表示对统计得到的直方图进行限制裁剪的阈值，P_max表示由统计得到的整个图像有效像素点个数计算得到的归一化直方图分布函数P_s(k)的最大值，u表示均匀分布直方图函数，α表示对应的权重，所述权重能够根据具体的应用场景来进行确定。

5.根据权利要求4所述的图像增强方法，其特征在于，根据所述阈值clip对统计得到的直方图进行限制裁剪，公式如下：

其中，P_s(k)表示归一化直方图分布函数，将大于阈值clip的部分进行累加并且重分配到小于阈值clip的部分，得到最终的直方图分布函数P(k)。

6.根据权利要求5所述的图像增强方法，其特征在于，所述灰度值映射函数的表达式如下：

其中，V表示亮度V通道上的灰度值，P(k)表示最终的直方图分布函数，[]表示取整符号，f(V)表示灰度值V的映射值，2ⁿ表示图像的灰阶数。

7.根据权利要求1所述的图像增强方法，其特征在于，将处理后的亮度V通道数据与原始色度H通道和饱和度S通道数据转换到RGB色彩空间，转换方法具体如下：

hi＝H>>7

f＝H&0x7f

p＝(V*(1024-S)+(1<<9))>>10

q＝(V*(1024-(S*f>>7))+(1<<9))>>10

t＝(V*(1024-(S*(0x80-f)>>7))+(1<<9))>>10

8.一种图像增强装置，其特征在于，所述装置包括：

第一色彩空间转换单元，用于将原始图像从RGB色彩空间转换到HSV色彩空间，并提取所述原始图像亮度V通道的数据用于直方图统计单元处理；

直方图统计单元，用于对原始图像亮度V通道进行直方图统计；

直方图限制裁剪单元，用于对直方图统计单元得到的直方图分布函数进行限制裁剪；

像素映射单元，用于对原始图像亮度V通道中的所有像素点根据限制裁剪后的直方图计算得到的灰度值映射函数进行映射，得到新的像素值；

第二色彩空间转换单元，用于将处理后的亮度V通道数据与原始色度H通道和饱和度S通道数据转换到RGB色彩空间，得到增强后的图像。