CN103685867B - 背光补偿方法和装置 - Google Patents
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Abstract
公开了一种背光补偿方法和装置。该背光补偿方法包括：将背光图像的灰度级范围划分为背光区间AB、过渡区间BC、以及亮光区间CD三个区间；分别利用不同的补偿函数对灰度级处于不同区间的像素的灰度级进行背光补偿，其中用于所述三个区间的补偿函数均为一次补偿函数。本发明能够提高处于背光区域中的像素的灰度级，同时扩大背光图像中处于不同灰度级的像素的灰度级之间的差值，从而使得整个视场的可视性增强。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理领域，更具体地涉及一种背光补偿方法和装置。
背景技术
在视频监控***中，对各种监控对象的信息识别受到光照、天气条件等的影响。对于其中存在背光区域的监控图像(这里称为背光图像)，背光补偿成为一个需要关注的问题。这是因为，背光区域的灰度级过低会导致背光区域的画面太黑，从而使得背光区域的画面的细节模糊甚至无法识别。
背光补偿也称作逆光补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时主体画面黑暗的缺陷。当引入背光补偿功能时，可以使监视器上的主体画面明朗。在背光图像处理中，处于背光区域中的像素的亮度被改善，并且像素之间的对比度增加。但是，在大多数背光补偿方案中，在背光区域中的像素的亮度被改善的同时，亮光区域中的像素的亮度也被改善，这使得整个图像亮度整体增高，尤其亮光区域容易过渡曝光。虽然在一些其他背光补偿方案中，只有背光区域中的像素的亮度被改善，但是这些方案中提取出背光区域的处理也具有非常高的复杂性。
发明内容
鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提供了一种新颖的背光补偿方法和装置。
根据本发明实施例的背光补偿方法包括：将背光图像的灰度级范围划分为背光区间AB、过渡区间BC、以及亮光区间CD三个区间；分别利用不同的补偿函数对灰度级处于不同区间的像素的灰度级进行背光补偿，其中用于所述三个区间的补偿函数均为一次补偿函数。
根据本发明实施例的背光补偿装置包括：区间划分单元，用于将背光图像的灰度级范围划分为背光区间AB、过渡区间BC、以及亮光区间CD三个区间；以及背光补偿单元，用于分别利用不同的补偿函数对灰度级处于不同区间的像素的灰度级进行背光补偿，其中用于所述三个区间的补偿函数均为一次补偿函数。
本发明能够提高处于背光区域中的像素的灰度级，同时扩大背光图像中处于不同灰度级的像素的灰度级之间的差值，从而使得整个视场的可视性增强。
附图说明
从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：
图1示出了根据本发明实施例的背光补偿装置的框图；
图2示出了根据本发明实施例的背光补偿方法的流程图；
图3是示出示例性的背光图像中的像素灰度级的分布状况的直方图；
图4是示出图3所示的背光图像的灰度级范围的区间划分情况的示意图；
图5是示出用于图4所示的各个区间中的像素的灰度级的补偿函数的示意图；
图6是示出用于确定图4中所示的过渡区域BC的方法的示意图；
图7a和7b分别是示出背光补偿之前的背光图像和背光补偿之后的修正图像的示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明各个方面的特征和示例性实施例。下面的描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更清楚的理解。本发明绝不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了相关元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。
图1示出了根据本发明实施例的背光补偿装置的框图。图2示出了根据本发明实施例的背光补偿方法的流程图。下面结合图1和图2详细说明根据本发明实施例的背光补偿装置和方法。
如图1所示，根据本发明实施例的背光补偿装置包括区间划分单元102和背光补偿单元104。区间划分单元102将背光图像的灰度级范围划分为背光区间AB、过渡区间BC、以及亮光区间CD三个区间(即，执行步骤S202)。背光补偿单元104利用不同的补偿函数分别对灰度级处于不同区间的像素的灰度级进行背光补偿(即，执行步骤S204)。其中，用于背光区间AB、过渡区间BC、以及亮光区间CD三个区间的补偿函数均为一次补偿函数。
下面结合图3和图4所示的示例，来说明区间划分单元102的处理过程。具体地，图3是示出示例性的背光图像中的像素灰度级的分布状况的直方图。图4是示出图3所示的背光图像的灰度级范围的划分情况的示意图。其中，在图3和图4中，横坐标表示灰度级，纵坐标表示处于相应灰度级的像素的数目。
如图4所示，可以将图3所示灰度级范围划分为三个区间：AB区间(背光区间)、BC区间(过渡区间)、以及CD区域(亮光区间)。在这里假设，灰度级处于AB区间的像素处于背光图像的背光区域中，灰度级处于BC区间的像素处于背光图像的过渡区域中，并且灰度级处于CD区间的像素处于背光图像的亮光区域中。另外，从图3和图4可以看出，在背光区域中灰度级为G1的像素的数目最大，为峰值A；在亮光区域中灰度级为G2的像素的数目最大，为峰值B。
在背光补偿处理中，需要提高处于背光区域中的像素的灰度级，同时扩大背光图像中处于不同灰度级的像素的灰度级之间的差值。基于以上假设，根据本发明的实施例给出了三个分别适用于背光区域、过渡区域、和亮光区域的一次补偿函数f1(x)、f2(x)、和f3(x)。下面结合图5来说明背光补偿单元104的处理过程。
图5是示出用于图4所示的各个区间中的像素的灰度级的补偿函数的示意图。为了扩大灰度级范围，在根据本发明的实施例中使用了从0到255的所有灰度级(即，使得经背光补偿的背光区间的最小灰度级为0，并使经背光补偿的亮光区间的最大灰度级为255)。为了降低过渡区域中的像素的对比度，对灰度级处于过渡区间的像素的灰度级进行背光补偿后得到的经背光补偿的过渡区间[B1，C1)需要满足以下条件：
其中，Nt表示灰度级处于过渡区间BC的像素的数目，Nb表示灰度级处于背光区间CD的像素的数目，Nl表示灰度级处于亮光区间AB的像素的数目，Nt+Nb+Nl表示背光图像中的像素的总数目。
在确定出B1和C1后，即可确定函数f1(x)、f2(x)、和f3(x)。具体地，可以通过将图5中所示的(A，0)和(B，B1)两个点作为用于背光区间AB的一次补偿函数f1(x)的函数曲线上的两个点来求解该一次补偿函数f1(x)；可以通过将图5中所示的(B，B1)和(C，C1)两个点作为用于过度区间BC的一次补偿函数f2(x)的函数曲线上的两个点来求解该一次补偿函数f2(x)；并且可以通过将图5中所示的(C，C1)和(D，255)两个点作为用于亮光区间CD的一次补偿函数f3(x)的函数曲线上的两个点来求解该一次补偿函数f3(x)。
然后，利用一次补偿函数f1(x)对灰度级处于背光区间AB的像素的像素级进行背光补偿(即，通过将f1(x)与像素级相乘得到经背光补偿的像素级)，利用一次补偿函数f2(x)对灰度级处于过渡区间BC的像素的像素级进行背光补偿(即，通过将f2(x)与像素级相乘得到经背光补偿的像素级)，并且利用一次补偿函数f3(x)对灰度级处于亮光区间CD的像素的像素级进行背光补偿(即，通过将f3(x)与像素级相乘得到经背光补偿的像素级)。
另外，BC区间的决定方法参考图6。图6中，x轴表示像素的灰度级。HIST表示超过某灰度级的像素个数与像素总个数的比率。SW(Slide Window，滑动窗)表示HIST的积分值小于0.2的窗口。当这个窗口取得最大时，即SWmax区间的位置就是过渡区间BC的位置。
图7a和7b分别是示出背光补偿之前的背光图像和背光补偿之后的修正图像的示意图。从图7a和图7b可以看出，通过本发明可以提高处于背光区域中的像素的亮度，同时可以扩大背光图像中处于不同灰度级的像素的灰度级之间的差值，从而使得整个视场的可视性增强。
以上已经参考本发明的具体实施例来描述了本发明，但是本领域技术人员均了解，可以对这些具体实施例进行各种修改、组合和变更，而不会脱离由所附权利要求或其等同物限定的本发明的精神和范围。
根据需要可以用硬件或软件来执行步骤。注意，在不脱离本发明范围的前提下，可向本说明书中给出的流程图添加步骤、从中去除步骤或修改其中的步骤。一般来说，流程图只是用来指示用于实现功能的基本操作的一种可能的序列。
本发明的实施例可利用编程的通用数字计算机、利用专用集成电路、可编程逻辑器件、现场可编程门阵列、光的、化学的、生物的、量子的或纳米工程的***、组件和机构来实现。一般来说，本发明的功能可由本领域已知的任何手段来实现。可以使用分布式或联网***、组件和电路。数据的通信或传送可以是有线的、无线的或者通过任何其他手段。
还将意识到，根据特定应用的需要，附图中示出的要素中的一个或多个可以按更分离或更集成的方式来实现，或者甚至在某些情况下被去除或被停用。实现可存储在机器可读介质中的程序或代码以允许计算机执行上述任何方法，也在本发明的精神和范围之内。
此外，附图中的任何信号箭头应当被认为仅是示例性的，而不是限制性的，除非另有具体指示。当术语被预见为使分离或组合的能力不清楚时，组件或者步骤的组合也将被认为是已经记载了。
Claims (10)
1.一种背光补偿方法，包括：
将背光图像的灰度级范围划分为背光区间AB、过渡区间BC、以及亮光区间CD三个区间；
分别利用不同的补偿函数对灰度级处于不同区间的像素的灰度级进行背光补偿，其中用于所述三个区间的补偿函数均为一次补偿函数。
2.根据权利要求1所述的背光补偿方法，其特征在于，对灰度级处于所述过渡区间BC的像素的灰度级进行背光补偿后得到的经背光补偿的过渡区间[B1,C1)的动态范围(C1-B1)占灰度级0-255的最大动态范围的比例等同于灰度级处于所述过渡区间BC的像素的数目占所述背光图像中的像素的总数目的比例。
3.根据权利要求1所述的背光补偿方法，其特征在于，对灰度级处于所述亮光区间CD的像素的灰度级进行背光补偿后得到的经背光补偿的亮光区间[C1,255]的动态范围(255-C1)占灰度级0-255的最大动态范围的比例等同于灰度级处于所述亮光区间CD的像素的数目占所述背光图像中的像素的总数目的比例。
4.根据权利要求1所述的背光补偿方法，其特征在于，对灰度级处于所述背光区间AB的像素的灰度级进行背光补偿后得到的经背光补偿的背光区间[0,B1]的动态范围(B1-0)占灰度级0-255的最大动态范围的比例等同于灰度级处于所述背光区间AB的像素的数目占所述背光图像中的像素的总数目的比例。
5.根据权利要求1所述的背光补偿方法，其特征在于，所述背光图像中的灰度级处于所述过渡区间BC的像素的数目占所述背光图像中的像素的总数目的比例为20％。
6.一种背光补偿装置，包括：
区间划分单元，用于将背光图像的灰度级范围划分为背光区间AB、过渡区间BC、以及亮光区间CD三个区间；以及
背光补偿单元，用于分别利用不同的补偿函数对灰度级处于不同区间的像素的灰度级进行背光补偿，其中用于所述三个区间的补偿函数均为一次补偿函数。
7.根据权利要求6所述的背光补偿装置，其特征在于，对灰度级处于所述过渡区间BC的像素的灰度级进行背光补偿后得到的经背光补偿的过渡区间[B1,C1)的动态范围(C1-B1)占灰度级0-255的最大动态范围的比例等同于灰度级处于所述过渡区间BC的像素的数目占所述背光图像中的像素的总数目的比例。
8.根据权利要求6所述的背光补偿装置，其特征在于，对灰度级处于所述亮光区间CD的像素的灰度级进行背光补偿后得到的经背光补偿的亮光区间[C1,255]的动态范围(255-C1)占灰度级0-255的最大动态范围的比例等同于灰度级处于所述亮光区间CD的像素的数目占所述背光图像中的像素的总数目的比例。
9.根据权利要求6所述的背光补偿装置，其特征在于，对灰度级处于所述背光区间AB的像素的灰度级进行背光补偿后得到的经背光补偿的背光区间[0,B1]的动态范围(B1-0)占灰度级0-255的最大动态范围的比例等同于灰度级处于所述背光区间AB的像素的数目占所述背光图像中的像素的总数目的比例。
10.根据权利要求6所述的背光补偿装置，其特征在于，所述背光图像中的灰度级处于所述过渡区间BC的像素的数目占所述背光图像中的像素的总数目的比例为20％。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101325035A (zh) * | 2007-06-15 | 2008-12-17 | 深圳Tcl工业研究院有限公司 | 一种液晶图像的处理方法及*** |
| CN101399924A (zh) * | 2007-09-25 | 2009-04-01 | 展讯通信（上海）有限公司 | 基于亮度直方图的自动曝光方法和装置 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101325035A (zh) * | 2007-06-15 | 2008-12-17 | 深圳Tcl工业研究院有限公司 | 一种液晶图像的处理方法及*** |
| CN101772799A (zh) * | 2007-06-26 | 2010-07-07 | 苹果公司 | 用于具有同时视频数据调整的自适应背光调光的技术 |
| CN101399924A (zh) * | 2007-09-25 | 2009-04-01 | 展讯通信（上海）有限公司 | 基于亮度直方图的自动曝光方法和装置 |
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