[发明专利]一种保证图像细节的对比度增强方法

说明书

一种保证图像细节的对比度增强方法，它属于图像处理技术领域。本发明解决了现有对比度增强算法对图像视觉效果的提升能力有限，且易模糊图像细节的问题。本发明首先构建一个非线性全局灰度映射函数，将灰度范围分解为3个区间，分别统计这3个区间内出现概率最大的灰度值处的累计概率分布。将每个灰度区间内出现概率最大的灰度值以及该值对应的累计概率分布作为已知的数据点，通过牛顿迭代法对非线性全局灰度映射函数中的未知参数进行估计，从而利用全局灰度映射函数的表达式对待增强图像进行全局灰度映射；其次，将细节增强问题转化对全局灰度映射加入一个细节补偿项，细节补偿项由迭代算法确定。本发明方法可以应用于图像处理技术领域用。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种保证图像细节的对比度增强方法。

背景技术

成像环境的光照条件直接决定了图像质量。很多境况下，由于物体遮挡、地形因素造成拍摄场景中的可见光分布不均匀，进而导致采集到的数字图像存在影响视觉效果的阴影以及高光现象。为了抑制上述可见光分布不均匀这一问题，通常在相机成像后还需对数字图像进行后端处理即对比度增强，从而提高图像质量。

经典的对比度增强算法包括：直方图均衡化算法，Gamma校正算法，对数域图像增强算法，对比度拉伸算法等。这些对比度增强算法在一定程度上可以提升阴影区域和高光区域的图像质量，但是可见光分布不均匀这一问题仍然限制了图像的视觉效果。另外，经典的对比度增强算法通常通过全局统一的灰度映射函数对图像对比度进行拉伸，这类方法容易模糊图像的细节。

综上所述，现有对比度增强算法对图像视觉效果的提升能力仍然比较有限，而且在对比度增强过程中容易使图像细节变得模糊。

发明内容

本发明的目的是为解决现有对比度增强算法对图像视觉效果的提升能力有限，且易模糊图像细节的问题，而提出的一种保证图像细节的对比度增强方法，用于在保证图像局部细节的前提下来增强图像的对比度，重建出图像质量较高的增强图像。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：

一种保证图像细节的对比度增强方法，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一、对待增强图像进行全局灰度映射，获得全局灰度映射后的图像；

所述步骤一的具体过程为：

步骤一一、将待增强图像在平面坐标位置(x,y)处的灰度值表示为L(x,y)，将待增强图像的灰度范围[0,255]分为三个灰度区间，三个灰度区间的灰度范围分别是[0,85]，[86,171]以及[172,255]；

步骤一二、在每个灰度区间内，均统计出一个出现概率最大的灰度值，将灰度区间[0,85]内出现概率最大的灰度值记为T_l，将灰度区间[86,171]内出现概率最大的灰度值记为T_m，将灰度区间[172,255]内出现概率最大的灰度值记为T_h；

步骤一三、分别统计出待增强图像在灰度区间为[0,T_l]、[0,T_m]、[0,T_h]内的累积概率，将待增强图像在灰度区间[0,T_l]内的累积概率记为P_l，将待增强图像在灰度区间[0,T_m]内的累积概率记为P_m，将待增强图像在灰度区间[0,T_h]内的累积概率记为P_h；

步骤一四、分别对T_l、T_m和T_h进行归一化，即为T_l对应的归一化值，为T_m对应的归一化值，为T_h对应的归一化值；