CN112785509B - 图像对比度的增强方法、装置、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种图像对比度的增强方法、装置、设备和介质。其中方法包括：对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线；若根据亮度映射曲线和可见度阈值，确定全局增强图像存在过度增强，则根据可见度阈值调整亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。本发明实施例避免了对图像对比度过度增强，并且还能抑制图像中噪声增强，从而有效改善图像的视觉效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像对比度的增强方法、装置、设备和介质。
背景技术
图像采集过程中，由于天气、光线等多种因素，存在图像整体光照不均等问题，从而影响了图像的视觉效果。对比度增强可以提高图像整体或局部的对比度，改善视觉效果，更利于人眼的观察判断，其应用范围广泛，如改善光照不均匀图像的视觉效果，增强对比度较差的医学图像以利于诊断，提取图像中人眼不易见的细节信息等。
目前，最常用的对比度增强方法分为全局对比度增强和局部对比度增强。其中，对于全局对比度增强，通过将图像中同一灰度级的所有像素点映射到同一值，很难针对图像不同区域采用不同的映射处理，导致处理后的图像对比度过度增强等问题。例如，采用全局直方图均衡化对图像进行对比度增强处理，其基本思想是通过修改整幅图像的灰度级直方图，拉升灰度级分布范围，使灰度层次分明，提高图像整体的对比度，但是处理后的图像存在过度增强，噪声放大等问题，导致图像出现不自然的视觉伪影，影响人眼观察图像的视觉效果，具体如图1所示。其中图1(a)为原始图像，图1(b)为原始图像的灰度级直方图，图1(c)为对原始图像进行全局直方图均衡化后的图像，图1(d)为均衡化后的图像灰度直方图；对于局部对比度增强，虽然对图像局部有良好的自适应性，但仍存在对图像对比度过度增强的问题。
因此，如何解决图像对比度增强时存在的过度增强问题，成为目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种图像对比度的增强方法、装置、设备和介质，用于解决图像对比度增强时存在的过度增强问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种图像对比度的增强方法，该方法包括：
对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线；
若根据所述亮度映射曲线和可见度阈值，确定所述全局增强图像存在过度增强，则根据所述可见度阈值调整所述亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对所述待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。
第二方面，本发明实施例还提供了一种图像对比度的增强装置，该装置包括：
增强处理模块，用于对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线；
重新处理模块，用于若根据所述亮度映射曲线和可见度阈值，确定所述全局增强图像存在过度增强，则根据所述可见度阈值调整所述亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对所述待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面实施例所述的图像对比度的增强方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时以实现第一方面实施例所述的图像对比度的增强方法。
本发明实施例公开的技术方案，具有如下有益效果：
通过对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线，若根据亮度映射曲线和可见度阈值，确定全局增强图像存在过度增强，则根据可见度阈值调整亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。由此，避免了对图像对比度过度增强，并且还能抑制图像中噪声增强，从而有效改善图像的视觉效果。
附图说明
图1(a)-图(d)是相关技术中通过全局直方图均衡化对原始图像进行对比度增强的示意图；
图2是本发明实施例提供的一种图像对比度的增强方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种人眼视觉感知临界阈值曲线的示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种图像对比度的增强方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的一种图像对比度的增强装置的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种图像对比度的增强装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。
本发明实施例针对相关技术中，如何解决图像对比度增强时存在的过度增强的问题，提出一种图像对比度的增强方法。
本发明实施例通过对待处理图像进行全局对比度增强处理，以得到全局增强图像和亮度映射曲线，并根据亮度映射曲线和人眼的可见度阈值之间的关系，确定全局增强图像是否存在过度增强，若确定全局增强图像存在过度增强，则根据可见度阈值对亮度映射曲线进行调整，然后基于调整后的亮度映射曲线，重新对待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。由此，避免了对图像对比度过度增强，并且还能抑制图像中噪声增强，从而有效改善图像的视觉效果。
下面参考附图描述本发明实施例的图像对比度的增强方法、装置、设备和介质。
图2是本发明实施例提供的一种图像对比度的增强方法的流程示意图，本实施例可适用于对图像进行对比度增强的情况，该方法可以由图像对比度的增强装置来执行，该图像对比度的增强装置可由硬件和/或软件组成，并一般可集成于计算机设备中，该计算机设备可以是任意具有数据处理功能的硬件设备，比如智能手机、电脑等。该图像对比度的增强方法具体包括如下：
S201，对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线。
其中，待处理图像可以是但不限于：RGB图像、YUV图像、灰度图像等，本实施例对待处理图像的格式不作具体限定。
示例性的，本实施例可采用不同算法对待处理图像进行全局对比度增强处理，以得到全局增强图像和亮度映射曲线。其中，不同算法可包括但不限于：直方图均衡化及其改进算法、分段线性变换、伽马映射以及对数映射等。
需要说明的是，上述不同方式对待处理图像进行全局对比度增强处理，通常是使用一条亮度映射曲线对待处理图像的灰度值进行映射调整，以增强图像的对比度。
下面以直方图均衡化算法为例，对待处理图像进行全局对比度增强处理进行示例性说明。
假设待处理图像的尺寸为M×N,则首先通过如下公式(1)和(2)，分别计算待处理图像的概率密度函数和累计概率密度分布函数：
其中，P(gk)为概率密度函数，C(gk)为累计概率密度分布函数，gk为第k个灰度级，k∈[0，L-1]，L为灰度级数，ngk为第k灰度级上的像素数量，M×N为待处理图像的尺寸，i为第i个灰度级。需要说明的是，本实施例以图像为8bit为例，则待处理图像的灰度级总数为255，即L＝256。
其次，基于上述公式(2)的累计概率密度分布函数，和待处理图像的灰度值范围，得到全局增强处理后的亮度映射函数(即亮度映射曲线)，具体如下公式(3)：
T(gk)＝Gmin+(Gmax-Gmin)C(gk)…………………………(3)
其中，T(gk)为亮度映射曲线，C(gk)为累计概率密度分布函数，gk为第k个灰度级，k∈[0，L-1]，L为灰度级数，Gmin为最小灰度值，Gmax为最大灰度值，[Gmin,Gmax]为待处理图像灰度值范围，本实施例中优选为[0,255]。
S202，若根据所述亮度映射曲线和可见度阈值，确定所述全局增强图像存在过度增强，则根据所述可见度阈值调整所述亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对所述待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。
本发明实施例中，可见度阈值基于人眼视觉感知临界阈值曲线确定。这里的可见度阈值具体是指与亮度映射曲线中各灰度级对应的一个阈值。
其中，人眼视觉感知临界阈值曲线，可通过测量不同灰度与人眼恰好能分辨的灰度差得到，具体如图3所示。通过图3可知，在不同的亮度范围区域，人眼刚好能辨别的亮度差异不同，其中人眼视觉感知对亮度范围中间区域的亮度变化更为敏感，相反对亮度范围中亮度过暗或者过亮区域的亮度变化敏感度较低。因此，人眼视觉感知对亮度范围处于中间区域时，当相邻灰度之间的间隔较窄时依然可以轻松分辨出，但是在亮度范围中明区域和暗区域时，则只能分辨出一个宽间隔。对此，本发明实施例通过结合人眼视觉感知的特点和调节相邻灰度之间的间隔，采用符合人眼视觉感知的间隔限制亮度映射曲线为基础，来限制亮度映射曲线中相邻灰度级映射后的映射间隔(即亮度映射曲线中相邻灰度级之间的映射差值)。在本发明实施例中，符合人眼视觉感知的间隔即为可见度阈值。
值得注意的是，上述人眼感知临界阈值曲线可根据具体需要进行调整，以适应不同类型的场景。
本实施例中可通过多种方式获取可见度阈值，例如基于人眼感知临界阈值曲线，调节预设算法获取，或者通过查询建立的灰度级与可见度阈值的映射表的方式获取，此处对其不做限定。
例如，通过调节预设算法获取可见度阈值，可通过如下公式(4)实现：
其中，ΔT'为可见度阈值，Round为取整，a和b为可调参数，gk为第k个灰度级，k∈[0，L-1]，L为灰度级数。
本实施例中a、b可适用于不同类型的图像，如曝光不足、曝光过度、低对比度和高对比度的图像，使得处理后的图像可以满足人类视觉感知的最低要求。
进一步的，得到可见度阈值之后，本实施例可计算亮度映射曲线中第一灰度级和第二灰度级之间的映射值差值，然后将亮度映射曲线中第一灰度级和第二灰度级之间的映射值差值，与第一灰度级的可见度阈值进行比较。若映射差值大于第一灰度级的可见度阈值，则说明第一灰度级和第二灰度级的映射值超过了人眼感知灰度变化的临界阈值，则判断第一灰度级和第二灰度级之间的映射会导致图像出现过度增强。
也就是说，本实施例中若根据所述亮度映射曲线和可见度阈值，确定所述全局增强图像存在过度增强，具体包括：
确定所述亮度映射曲线中第一灰度级和第二灰度级之间的映射值差值；其中，所述第一灰度级与所述第二灰度级相邻，且所述第二灰度级高于所述第一灰度级；
若所述映射值差值大于所述第一灰度级的可见度阈值，则确定所述全局增强图像存在过度增强。
例如，若第一灰度级为：gj，第二灰度级为：gj+1，其中j∈[0，L-1]，L为灰度级数，则第一灰度级与第二灰度级之间的映射值差值为：ΔT＝T(gj+1)-T(gj)。假设第一灰度级gj的可见度阈值为：ΔT'，当ΔT＞ΔT'，则说明全局增强图像存在过度增强；当ΔT≤ΔT'，则说明全局增强图像不存在过度增强。
示例性的，当确定全局增强图像存在过度增强，则根据可见度阈值调整亮度映射曲线。
具体实现时，可通过如下过程实现：
a)计算第二灰度级的新映射值。
示例性，可通过如下公式(5)实现：
T(gk+1)＝T(gk)+ΔT'……………………………………(5)
其中，T(gk+1)为第二灰度级的新映射值，T(gk)为第一灰度级的映射值，ΔT'为第一灰度级的可见度阈值。
b)计算亮度映射曲线中其他灰度级的映射值缩减量。
示例性的，可通过如下公式(6)实现：
S＝|ΔT-ΔT'|…………………………(6)
其中，S为亮度映射曲线中其他灰度级的映射值缩减量，ΔT'为第一灰度级的可见度阈值，ΔT为第一灰度级和第二灰度级之间的映射值差值。
c)根据映射值缩减量，将亮度映射曲线中其他灰度级的映射值进行缩减，得到其他灰度级的更新值。
d)根据其他灰度级的更新值和上一灰度级的新映射值，确定其他灰度级的新映射值。
其中，根据所述其他灰度级的更新值和上一灰度级的新映射值，确定其他灰度级的新映射值，包括：若确定所述其他灰度级的更新值和上一灰度级的新映射值之间的差值大于所述上一灰度级的可见度阈值，则根据所述上一灰度级的新映射值和所述上一灰度级的可见度阈值，确定其他灰度级的新映射值。
e)对第二灰度级的新映射值和其他灰度级的新映射值进行归一化处理，得到调整后的亮度映射曲线。
具体的，调整后的亮度映射曲线如下公式(7)所示：
其中，NC为归一化，NC(gk)为调整后的亮度映射曲线，gk为第k个灰度级，k∈[0，L-1]，L为灰度级数，T(gk)为亮度映射曲线，max为取最大值。
即，根据所述可见度阈值调整所述亮度映射曲线，包括：
根据第一灰度级的映射值和所述第一灰度级的可见度阈值，确定第二灰度级的新映射值；
根据所述第一灰度级和第二灰度级之间的映射值差值和所述第一灰度级的可见度阈值，确定所述亮度映射曲线中其他灰度级的映射值缩减量；
基于所述映射值缩减量，将所述其他灰度级的映射值进行缩减，得到所述其他灰度级的更新值；
根据所述其他灰度级的更新值和上一灰度级的新映射值，确定其他灰度级的新映射值。
本发明实施例得到调整后的亮度映射曲线之后，可利用调整后的亮度映射曲线，重新对待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。
可选的，利用调整后的亮度映射曲线，重新对待处理图像进行对比度增强处理，可包括全局增强处理和局部增强处理，得到增强结果。
其中，利用调整后的亮度映射曲线对待处理图像重新进行全局增强处理，可得到不出现过度增强及噪声增强的新全局增强图像。进一步的，基于局部增强处理算法，对新全局增强图像进行局部增强处理，以使增强处理后的图像能够显示更多细节部分，从而进一步改善图像显示效果。
也就是说，当确定全局增强图像存在过度增强时，通过将导致全局增强图像存在过度增强风险的灰度级重新映射，以调整亮度映射曲线并利用调整后的亮度映射曲线，重新对待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果，使得对待处理图像进行对比度增强不会出现过度增强，且还能抑制噪声。
本发明实施例提供的图像对比度的增强方法，通过对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线，若根据亮度映射曲线和可见度阈值，确定全局增强图像存在过度增强，则根据可见度阈值调整亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。由此，避免了对图像对比度过度增强，并且还能抑制图像中噪声增强，从而有效改善图像的视觉效果。
通过上述分析可知，本发明实施例通过根据亮度映射曲线和可见度阈值，确定全局增强图像存在过度增强，对亮度映射曲线进行调整，并利用调整后的亮度映射曲线，重新对待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。
在具体实现过程中，利用调整后的亮度映射曲线，重新对待处理图像进行对比度增强处理包括：重新对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到新的全局增强图像；对新的全局增强图像进行局部对比度增强处理，得到增强效果，实现在增加图像整体的灰度层次之外，还能提升图像局部区域的细节表现，进一步改善图像的视觉效果。下面结合图4，对本发明实施例的图像对比度的增强方法的上述情况进行说明。
图4是本发明实施例提供的另一种图像对比度的增强方法的流程示意图。如图4所示，本发明实施例的图像对比度的增强方法具体包括如下：
S401，对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线。
S402，若根据所述亮度映射曲线和可见度阈值，确定所述全局增强图像存在过度增强，则根据所述可见度阈值调整所述亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对所述待处理图像进行全局对比度增强处理，得到新的全局增强图像。
可选的，重新对所述待处理图像进行全局对比度增强处理，得到新的全局增强图像，包括：
从所述待处理图像的灰度值范围中，选取最大灰度值和最小灰度值；
根据调整后的亮度映射曲线、最大灰度值和最小灰度值，对所述待处理图像进行全局对比度增强处理，得到新的全局增强图像。
示例性的，可通过如下公式(8)，得到新的全局增强图像：
O(x,y)＝Gmin+(Gmax-Gmin)NC(I(x,y))…………………………(8)
其中，O(x,y)为新的全局增强图像，x，y为新的全局增强图像中像素点的行坐标和列坐标，Gmin为最小灰度值，Gmax为最大灰度值，[Gmin,Gmax]为待处理图像灰度值范围，本实施例中优选为[0,255]，I(x,y)为待处理图像，NC(·)为调整后的亮度映射曲线。
S403，对所述新的全局增强图像进行局部对比度增强处理，得到增强结果。
由于同一图像的不同区域，相同灰度值的增强程度要求不同。比如对于不均匀的低照度图像，暗区域部分的低灰度值要求更高的增强强度，而对于亮区域部分的低灰度值，增强的程度反而不需要太高，这就需要动态地根据图像的局部灰度信息来调整增强程度，从而恢复图像的局部特征。
对此，本发明实施例可对新的全局增强图像进行局部对比度增强处理，以恢复新的全局增强图像的局部特征信息，即恢复增强后丢失的细节特征信息，以提升图像细节特征的表现效果。
本发明实施例中，可采用不同算法对新的全局增强图像进行局部对比度增强处理，得到增强结果。示例性的，不同算法可包括但不限于：直方图均衡化及其改进算法、分段线性变换、伽马映射以及对数映射等。
优选的，可采用局部算法中邻域的思想，以新的全局增强图像中每个像素点为中心，分别选取第一邻域和第二邻域，其中第一邻域是以像素点为中心获取的一个较小邻域，而第二邻域是以像素点为中心获取的比第一邻域大的一个邻域，即第二邻域大于第一邻域。然后，根据第一邻域、第二邻域及像素点的可视度阈值，对新的全局增强图像进行局部对比度增强处理，以得到增强结果。
需要说明的是，本实施例中选取的第一邻域和第二邻域，可根据预设规则获取。例如，预设规则可为以像素点为中心获取3*3的第一邻域，以及获取9*9的第二邻域；又或者，以像素点为中心获取5*5的第一邻域，以及获取9*9的第二邻域等等，本发明实施例对此不做限定。
示例性的，根据第一邻域、第二邻域及像素点的可视度阈值，对新的全局增强图像进行局部对比度增强处理，以得到增强结果包括：
分别确定所述第一邻域和所述第二邻域的像素值均值；
基于所述第一邻域和所述第二领域的像素值均值，及像素点的可视度阈值，确定所述新的全局增强图像中像素点的对比度调整量；
将所述对比度调整量和所述新的全局增强图像中像素点的像素值相加，得到增强结果。
可选的，通过如下公式(9)，确定所述新的全局增强图像中的像素点的对比度调整量：
其中，ΔV(xi,yi)为第i个像素点的对比度调整量,i∈[1，Q]，Q为新的全局增量图像中的总像素点，且Q为大于1的正整数，Kmax(O(xi,yi))为第i个像素点的增强系数，具体由人眼视觉感知阈值曲线获取，为第i像素点第一邻域的像素值均值，/>为第i像素点第二邻域的像素值均值，ΔTi'为第i像素点对应的可视度阈值。需要说明的是，这里的人眼视觉感知阈值曲线中，自变量为像素点的像素值，因变量为人眼感知临界阈值。
通过上述公式(9)可知，当则ΔV>0，说明第i个像素点处于局部较亮区域；当/>则ΔV<0，说明第i个像素点处于局部较暗区域。
本实施例中增强系数的大小与新的全局增强处理图像中像素点的像素值相关。例如，当确定新的全局增强处理图像中的像素点处在暗区域或者亮区域时，人眼对上述暗区域或者亮区域的敏感度较弱，此时获取较大的增强系数，从而增强暗区域或者亮区域的细节特征；当确定新的全局增强处理图像中的像素点处在中间区域时，人眼对该中间区域的敏感度较强，此时获取较小的增强次数，使得增强程度相对弱一些，也能明显的显示该中间区域的细节特征。
在得到像素点的对比度调整量之后，可将所述对比度调整量和所述新的全局增强图像中像素点的像素值相加，得到增强结果。
具体实现时，可通过如下公式(10)，得到增强结果：
其中，out为增强结果，O(xi,yi)为新的全增强处理图像中第i个像素点的像素值，i∈[1，Q]，Q为新的全局增量图像中的总像素点，且Q为大于1的正整数，xi和yi为第i个像素点的行坐标和列坐标，Kmax(O(xi,yi))为第i个像素点的增强系数，由人眼视觉感知阈值曲线获取，为第i像素点第一邻域的像素值均值，/>为第i像素点第二邻域的像素值均值，ΔTi'为第i像素点对应的可视度阈值。
进一步的，由于则上述公式(10)可变形为：out＝O(xi,yi)+ΔV(xi,yi)。
本发明实施例提供的图像对比度的增强方法，通过利用调整后的亮度映射曲线，重新对待处理图像进行全局增强处理，得到新的全局增强图像，并对新的全局增强处理图像进行局部对比度增强处理，得到增强结果。由此，使得在有效增强图像对比度的同时，避免增强过程中存在过度增强，噪声放大等问题，并且还能恢复图像增强处理时丢失的细节特征，从而不仅增强了图像整体的灰度层次表现，还能提升图像局部区域的细节表现，进一步改善了图像视觉效果，极大的满足用户需求。
为了实现上述目的，本发明实施例还提出了一种图像对比度的增强装置。图5是本发明实施例提供的一种图像对比度的增强装置的结构示意图。如图5所示，本发明实施例图像对比度的增强装置包括：增强处理模块510、和重新处理模块520。
其中，增强处理模块510用于对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线；
重新处理模块520用于若根据所述亮度映射曲线和可见度阈值，确定所述全局增强图像存在过度增强，则根据所述可见度阈值调整所述亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对所述待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，重新处理模块520，包括：
第一确定子单元，用于确定所述亮度映射曲线中第一灰度级和第二灰度级之间的映射值差值；其中，所述第一灰度级与所述第二灰度级相邻，且所述第二灰度级高于所述第一灰度级；
第二确定子单元，用于若所述映射值差值大于所述第一灰度级的可见度阈值，则确定所述全局增强图像存在过度增强。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，重新处理模块520，还包括：
第三确定子单元，用于根据第一灰度级的映射值和所述第一灰度级的可见度阈值，确定第二灰度级的新映射值；
第四确定子单元，用于根据所述第一灰度级和第二灰度级之间的映射值差值和所述第一灰度级的可见度阈值，确定所述亮度映射曲线中其他灰度级的映射值缩减量；
缩减子单元，用于基于所述映射值缩减量，将所述其他灰度级的映射值进行缩减，得到所述其他灰度级的更新值；
第五确定子单元，用于根据所述其他灰度级的更新值和上一灰度级的新映射值，确定其他灰度级的新映射值。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，第五确定子单元，具体用于：
若确定所述其他灰度级的更新值和上一灰度级的新映射值之间的差值大于所述上一灰度级的可见度阈值，则根据所述上一灰度级的新映射值和所述上一灰度级的可见度阈值，确定其他灰度级的新映射值。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，所述可见度阈值基于人眼视觉感知临界阈值曲线确定。
需要说明的是，前述对图像对比度的增强方法实施例的解释说明也适用于该实施例的图像对比度的增强装置，其实现原理类似，此处不再赘述。
本发明实施例提供的图像对比度的增强装置，通过对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线，若根据亮度映射曲线和可见度阈值，确定全局增强图像存在过度增强，则根据可见度阈值调整亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。由此，避免了对图像对比度过度增强，并且还能抑制图像中噪声增强，从而有效改善图像的视觉效果。
图6是本发明实施例提供的另一种图像对比度的增强装置的结构示意图。如图6所示，本发明实施例图像对比度的增强包括：增强处理模块510、和重新处理模块520。
其中，增强处理模块510用于对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线；
重新处理模块520用于若根据所述亮度映射曲线和可见度阈值，确定所述全局增强图像存在过度增强，则根据所述可见度阈值调整所述亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对所述待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，重新处理模块520还包括：第一增强处理单元521和第二增强处理单元522。
其中，第一增强处理单元521用于重新对所述待处理图像进行全局对比度增强处理，得到新的全局增强图像；
第二增强处理单元522用于对所述新的全局增强图像进行局部对比度增强处理，得到增强结果。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，第一增强处理单元521具体用于：
从所述待处理图像的灰度值范围中，选取最大灰度值和最小灰度值；
根据调整后的亮度映射曲线、最大灰度值和最小灰度值，对所述待处理图像进行全局对比度增强处理，得到新的全局增强图像。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，第二增强处理单元522具体用于：
对所述新的全局增强图像进行局部对比度增强处理，得到增强结果，包括：
以所述新的全局增强图像中的像素点为中心，选取第一邻域和第二邻域，其中所述第二邻域大于所述第一邻域；
根据所述第一邻域、第二邻域及像素点的可视度阈值，对所述新的全局增强图像进行局部对比度增强处理，得到增强结果。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，第二增强处理单元522还用于：
分别确定所述第一邻域和所述第二邻域的像素值均值；
基于所述第一邻域和所述第二领域的像素值均值，及像素点的可视度阈值，确定所述新的全局增强图像中的像素点的对比度调整量；
将所述对比度调整量和所述新的全局增强图像中像素点的像素值相加，得到增强结果。
需要说明的是，前述对图像对比度的增强方法实施例的解释说明也适用于该实施例的图像对比度的增强装置，其实现原理类似，此处不再赘述。
本发明实施例提供的图像对比度的增强装置，通过利用调整后的亮度映射曲线，重新对待处理图像进行全局增强处理，得到新的全局增强图像，并对新的全局增强处理图像进行局部对比度增强处理，得到增强结果。由此，使得在有效增强图像对比度的同时，避免增强过程中存在过度增强，噪声放大等问题，并且还能恢复图像增强处理时丢失的细节特征，从而不仅增强了图像整体的灰度层次表现，还能提升图像局部区域的细节表现，进一步改善了图像视觉效果，极大的满足用户需求。
为了实现上述目的，本发明实施例还提出了一种计算机设备。图7为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。图7示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备700的框图。图7显示的计算机设备700仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，计算机设备700以通用计算设备的形式表现。计算机设备700的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16(即本发明实施例中的处理器)，***存储器28，连接不同***组件(包括***存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，***总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及***组件互连(PCI)总线。
计算机设备700典型地包括多种计算机***可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备700访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
***存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机***可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备700可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机***存储介质。仅作为举例，存储***34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图7未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图7中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作***、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备700也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备700交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备700能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机设备700还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备700的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备700使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID***、磁带驱动器以及数据备份存储***等。
处理单元16通过运行存储在***存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的图像对比度的增强方法，包括：
对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线；
若根据所述亮度映射曲线和可见度阈值，确定所述全局增强图像存在过度增强，则根据所述可见度阈值调整所述亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对所述待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。
需要说明的是，前述对图像对比度的增强方法实施例的解释说明也适用于该实施例的计算机设备，其实现原理类似，此处不再赘述。
本发明实施例提供的计算机设备，通过对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线，若根据亮度映射曲线和可见度阈值，确定全局增强图像存在过度增强，则根据可见度阈值调整亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。由此，避免了对图像对比度过度增强，并且还能抑制图像中噪声增强，从而有效改善图像的视觉效果。
为了实现上述目的，本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质。
本发明实施例提供的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面实施例所述的图像对比度的增强方法，该方法包括：
对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线；
若根据所述亮度映射曲线和可见度阈值，确定所述全局增强图像存在过度增强，则根据所述可见度阈值调整所述亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对所述待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果。
当然,本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明实施例任意实施例所提供的图像对比度的增强方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明实施例可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明实施例各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明实施例的保护范围。
注意，上述仅为本发明实施例的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明实施例不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明实施例的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明实施例进行了较为详细的说明，但是本发明实施例不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明实施例构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明实施例的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种图像对比度的增强方法，其特征在于，所述方法包括：
对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线；
若根据所述亮度映射曲线和可见度阈值，确定所述全局增强图像存在过度增强，则根据所述可见度阈值调整所述亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对所述待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果；
其中，所述根据所述可见度阈值调整所述亮度映射曲线，包括：
确定所述亮度映射曲线中第一灰度级和第二灰度级之间的映射值差值；其中，所述第一灰度级与所述第二灰度级相邻，且所述第二灰度级高于所述第一灰度级；
根据第一灰度级的映射值和所述第一灰度级的可见度阈值，确定第二灰度级的新映射值；
根据所述第一灰度级和第二灰度级之间的映射值差值和所述第一灰度级的可见度阈值，确定所述亮度映射曲线中其他灰度级的映射值缩减量；
基于所述映射值缩减量，将所述其他灰度级的映射值进行缩减，得到所述其他灰度级的更新值；
根据所述其他灰度级的更新值和上一灰度级的新映射值，确定其他灰度级的新映射值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若根据所述亮度映射曲线和可见度阈值，确定所述全局增强图像存在过度增强，具体包括：
若所述映射值差值大于所述第一灰度级的可见度阈值，则确定所述全局增强图像存在过度增强。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述其他灰度级的更新值和上一灰度级的新映射值，确定其他灰度级的新映射值，包括：
若确定所述其他灰度级的更新值和上一灰度级的新映射值之间的差值大于所述上一灰度级的可见度阈值，则根据所述上一灰度级的新映射值和所述上一灰度级的可见度阈值，确定其他灰度级的新映射值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，重新对所述待处理图像进行全局对比度增强处理，得到增强结果，包括：
重新对所述待处理图像进行全局对比度增强处理，得到新的全局增强图像；
对所述新的全局增强图像进行局部对比度增强处理，得到增强结果。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，重新对所述待处理图像进行全局对比度增强处理，得到新的全局增强图像，包括：
从所述待处理图像的灰度值范围中，选取最大灰度值和最小灰度值；
根据调整后的亮度映射曲线、最大灰度值和最小灰度值，对所述待处理图像进行全局对比度增强处理，得到新的全局增强图像。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述新的全局增强图像进行局部对比度增强处理，得到增强结果，包括：
以所述新的全局增强图像中像素点为中心，选取第一邻域和第二邻域，其中所述第二邻域大于所述第一邻域；
根据所述第一邻域、第二邻域及像素点的可视度阈值，对所述新的全局增强图像进行局部对比度增强处理，得到增强结果。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述第一邻域、第二邻域及像素点的可视度阈值，对所述新的全局增强图像进行局部对比度增强处理，得到增强结果，包括：
分别确定所述第一邻域和所述第二邻域的像素值均值；
基于所述第一邻域和所述第二邻域的像素值均值，及像素点的可视度阈值，确定所述新的全局增强图像中像素点的对比度调整量；
将所述对比度调整量和所述新的全局增强图像中像素点的像素值相加，得到增强结果。
8.一种图像对比度的增强装置，其特征在于，包括：
增强处理模块，用于对待处理图像进行全局对比度增强处理，得到全局增强图像和亮度映射曲线；
重新处理模块，用于若根据所述亮度映射曲线和可见度阈值，确定所述全局增强图像存在过度增强，则根据所述可见度阈值调整所述亮度映射曲线，并基于调整后的亮度映射曲线，重新对所述待处理图像进行对比度增强处理，得到增强结果；
其中，所述重新处理模块，包括：
第一确定子单元，用于确定所述亮度映射曲线中第一灰度级和第二灰度级之间的映射值差值；其中，所述第一灰度级与所述第二灰度级相邻，且所述第二灰度级高于所述第一灰度级；
第三确定子单元，用于根据第一灰度级的映射值和所述第一灰度级的可见度阈值，确定第二灰度级的新映射值；
第四确定子单元，用于根据所述第一灰度级和第二灰度级之间的映射值差值和所述第一灰度级的可见度阈值，确定所述亮度映射曲线中其他灰度级的映射值缩减量；
缩减子单元，用于基于所述映射值缩减量，将所述其他灰度级的映射值进行缩减，得到所述其他灰度级的更新值；
第五确定子单元，用于根据所述其他灰度级的更新值和上一灰度级的新映射值，确定其他灰度级的新映射值。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的图像对比度的增强方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的图像对比度的增强方法。
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