[发明专利]一种图像处理方法和装置

摘要

本发明公开了一种图像处理方法和装置，属于图像显示领域。所述发明包括基于亮度补偿和对比度‑色调调节的图像处理方法，通过对待显示图像依次进行亮度补偿和对比度‑色调调节。本发明通过将待显示图像依次进行亮度补偿和对比度‑色调补偿，得到补偿处理后的输出图像，使得在显示设备降低亮度的情况下，显示设备显示的输出图像依然具有足够的对比度和色调，同时最大程度保证图像细节。从而保证在降低显示设备功耗时依然令显示设备显示的图像具有足够的可视性。

主权项

一种图像处理方法，其特征在于，所述图像处理方法，包括：将待显示图像进行色彩空间转换，得到转换后的第一图像；确定亮度补偿策略；包括：在第一显示亮度时，人眼感受到的设备第一亮度值为L＝B·t(k)＝b·Bmax·t(k)，当在第二显示亮度时，人眼感受到的设备第二亮度值为L′＝b·Bmax·t(yk)；令所述设备第一亮度值与所述设备第二亮度值相等，得到亮度补偿映射函数y其中，L是人眼感知到的设备亮度，b为背光调整系数，Bmax是背光最大值，t(k)＝ω1+ω2·(k/255)γ是液晶屏透光率，k是图像像素值，ω1＝0.057,ω2＝1.224,γ＝1.691是三个设备参数，向量y表示亮度补偿映射函数，yk表示将第一图像中像素值为k的像素映射为yk；结合所确定的亮度补偿映射函数，对所述第一图像中的亮度分量进行亮度补偿，得到亮度补偿图像；确定对比度‑色调映射策略，包括：提取所述亮度补偿图像中的直方图；根据所述直方图对所述亮度补偿图像的对比度进行最大化处理，即sj＝xj‑xj‑1，其中，h表示所述直方图，向量x表示对比度‑色调映射函数，其中的元素xk表 示将所述亮度补偿图像中值为k的像素映射为xk，sj表示两个相差为1的像素值j和j‑1映射成xj和xj‑1后的差值，像素值j的对比度定义为sj+sj‑1，k、j、j‑1均指亮度分量上的像素值；I是亮度补偿图像的最大像素值，p是概率密度函数，1是单位列向量，与所述直方图h具有相同维度，1t为列向量的转置；pj为概率密度函数p中像素值为j的像素概率密度；1th代表对直方图各元素求和；确定将所述亮度补偿图像进行映射时的损失函数；构建对比度‑色调映射优化约束条件(b)sj≥1/d,1≤j＜I,(c)sj≤t.其中，目标函数maxmize表示最大化的对比度，(a)表示将输出图像的范围限定在显示设备最终可显示的范围内，(b)为所述损失函数的简洁表达形式，D(s)≤d，参数d通常取2或3，(c)表示使色调映射的损失在可控范围内，参数的取值范围为t∈[1,2]；根据所述优化约束条件，确定优化函数s，根据所述优化函数s确定对比度‑色调映射函数x：其中，D(s)中的s和优化函数s均代表两个相差为1的像素值映射后的差值，s为列向量；而sj为s列向量中两个相差为1的像素值j和j‑1映射后的差值；结合所述对比度‑色调映射策略，对所述亮度补偿图像进行对比度‑色调补偿，得到输出亮度图像；根据所述输出亮度图像，确定图像转换矩阵，根据所述图像转换矩阵对所述待显示图像进行处理，得到处理后的输出图像。