[发明专利]一种基于小波变换低频直方图受限的对比度图像增强方法

说明书

本发明公开了一种基于小波变换低频直方图受限的对比度图像增强方法，属于图像处理技术领域，采用小波变换，对待增强图像进行单层分解，对低频小波系数直方图受限处理，包括：对待增强图像I进行单层分解；统计低频ca1的统计数H(i)；计算p≥psubgt;0/subgt;对应的hsubgt;0/subgt;；记录H(i)＞hsubgt;0/subgt;的数值，设置拉伸范围[a b]；依次找出数值在低频系数ca1上的位置坐标idx；记录H(i)≤hsubgt;0/subgt;的数值，依次取出数值nw1(j)，并记下nw(T)的位置坐标idy；将矩阵用db1小波重构，重构图像为输出图像。本发明对待增强图像进行小波变换，对小波分解后的低频图像进行直方图处理，最大限度拉伸图像动态范围，以达到对比度增强的目的，能够有效改善图像可视范围，提高视觉效果。

技术领域

本发明涉及一种图像增强方法，特别是涉及一种基于小波变换低频直方图受限的对比度图像增强方法，属于图像处理技术领域。

背景技术

图像增强是图像预处理的基本技术之一，主要为增加图像的对比度，突出有用信息；目前，图像增强处理的方法，主要分为空间域和频率域两类；空间域主要是直接对图像像素的灰度值进行处理，以调整灰度分布为出发点，在整幅图像范围内进行灰度修改；频率域增强算法主要有余弦变换(DCT)、傅里叶变换(FFT)、小波变换(DWT)等，主要是将待增强图像在某个变换域进行变换处理，然后通过相应的逆变换获得增强图像；一幅图像当直方图处于低灰度端且动态范围比较小的时候，通常采用对数函数处理；直方图处于高灰度端且动态范围比较小的时候，通常采用反对数函数处理；对于对比度动态范围小的图像，不论其灰度直方图是处于高灰度端还是低灰度端，增强算法都要能很好提高图像的清晰度与对比度。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种基于小波变换低频直方图受限的对比度图像增强方法，解决图像动态范围小、视觉效果差的问题。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种基于小波变换低频直方图受限的对比度图像增强方法，采用小波变换，对待增强图像进行单层分解，对低频小波系数直方图受限处理，包括如下步骤：

步骤1：对待增强图像I进行单层分解；

步骤2：低频小波系数ca取整后的系数位ca1，统计低频ca1不同系数i0的统计数H(i)；

步骤3：计算p≥p₀对应的h₀；

步骤4：记录H(i)＞h₀的数值，设置拉伸范围[a b]；

步骤5：依次找出数值在低频系数ca1上的位置坐标idx，记录对应数值；

步骤6：记录H(i)≤h₀的数值，依次取出数值nw1(j)，并记下nw(T)的位置坐标idy；

步骤7：将矩阵imageca、ch、cv、cd用db1小波重构，重构图像为imageout即为输出图像。

进一步的，步骤1中，利用db1小波对待增强图像I进行单层分解，得到一低频小波系数ca和三高频分解系数ch，cv，cd。

进一步的，步骤2中，低频小波系数ca取整后得系数位ca1，统计低频ca1不同系数i0的统计数H(i)，计算ca1系数的最大值K_max，设置低频处理系数矩阵imageca为零矩阵，尺寸大小与ca一致。

进一步的，步骤3中，利用如下公式计算p≥p₀对应的h₀：

其中：p₀一般取值0.9000～1.0000；

M、N为低频系数ca1行数与列数。