[发明专利]一种无人工晕影的图像增强方法

权利要求书

1.一种无人工晕影的图像增强方法，其特征在于：包括以下步骤：

S101：图像预处理：将原始图像线性映射到10bit灰度空间范围内，得到图像pic1；

S102：图像编码：将图像pic1划分为不重叠且相邻的NumtilesY×NumtilesX个图像块，并对图像块进行id编码；其中NumtilesY表示图像块的总行数；NumtilesX表示图像块的总列数；

S103：统计每个图像块的直方图，得到直方图矩阵Hist1；

S104：根据直方图矩阵Hist1，求取每个图像块的增强调节系数cilp_all_th(id)；

S105：利用增强调节系数cilp_all_th(id)求取每个图像块直方图统计时的像素个数截断阈值ClipGray(id)；

S106：利用截断阈值ClipGray(id)求取每个图像块限制对比度直方图均衡映射函数HistF(id,gray)；

S107：遍历图像pic1的每个像素点，分别依次进行映射、线性插值、双线性插值，得到未经晕影补偿的原始增强后图像pic2；

S108：求取图像pic2水平方向影子梯度图S1x和竖直方向影子梯度图S1y；

S109：对影子梯度图S1x和S1y分别进行滤波处理，得到滤波后的S2x和S2y；

S110：将滤波后的水平和竖直方向梯度图S2x和S2y按照从左到右和从上到下求数值积分，并相加，得到人工晕影图像S3；

S111：将图像pic2减去人工晕影图像S3，得到原始的无人工晕影的增强后图像pic3；

S112：对原始的无人工晕影的增强后图像pic3进行重新映射，得到最终图像pic4。

2.如权利要求1所述的一种无人工晕影的图像增强方法，其特征在于：步骤S101中，图像pic1的计算式(1)：

式(1)中，pic0表示原始图像；min(pic0)表示原始图像像素点最小灰度值；max(pic0)表示原始图像像素点最大灰度值；符号代表向下取整运算。

3.如权利要求1所述的一种无人工晕影的图像增强方法，其特征在于：步骤S104中，每个图像块的增强调节系数cilp_all_th(id)的求取步骤如下：

首先求取每个图像块内直方图每一灰度级的值大于平均值占灰度级个数的比例clipth(id)，如式(2)：

再将每个图像块的比例clipth(id)线性映射到0-2之间，得到每个图像块的增强调节系数cilp_all_th(id)，如式(3)：

式(2)中，H为图像的高，W为图像的宽；Hist1(id,gray)表示编号为id的图像块内原始灰度级等于gray的像素个数；sgn()为符号函数。

4.如权利要求1所述的一种无人工晕影的图像增强方法，其特征在于：步骤S105中，截断阈值ClipGray(id)的计算式如式(4)：

式(4)中，ClipRate表示输入的增强系数。

5.如权利要求1所述的一种无人工晕影的图像增强方法，其特征在于：步骤S106具体包括以下步骤：首先利用截断阈值计算每个图像块截断后的原始直方图Hist2(id,gray)；再将截断得到的像素个数平均分配到每一输入灰度级上，得到新的直方图Hist3(id,gray)；再求累计直方图Cdf1(id,gray)；最后将累计直方图值域映射到8bit的灰度空间得到最终的灰度映射函数HistF(id,gray)。

6.如权利要求1所述的一种无人工晕影的图像增强方法，其特征在于：步骤S108中，水平方向影子梯度图S1x和竖直方向影子梯度图S1y的求解如式(5)和(6)：

式(5)、(6)中，E为当前任意一个像素点，F为当前像素点的右侧相邻像素点；xr和yr为E的中心点行列标；A、B、C、D为以当前像素点E为中心建立的矩形框的四个顶点；GIn＝Pic1(E)＝Pic1(F)；