JP6546696B2 - 画像コントラストの増強方法 - Google Patents

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Description

本発明はディスプレイ技術分野に関し、特に画像コントラストの増強方法に関する。
画像増強技術は画像処理技術の一つであり、画像の質を著しく改善することができ、画像を更に立体感のあるものにすることができ、さらに主観的に観られる効果は更に人々のニーズに合致する。実際の生活において、元画像には往々にして様々な問題が存在する。例えば、写真を撮る時レンズの口径が小さく、画像が暗くなってしまう。また、撮影場所のコントラストが低いと、それによって画像の焦点がぼやける。露出オーバーすると、画像が正常でなくなり、写真の白飛び等の問題が起こる。画像増強技術によって効果的に上記の問題を解決することができ、表示の質を高めることができる。
よく見られる画像増強技術には、彩度増強とコントラスト増強があり、彩度増強より、相対的にコントラスト増強の方が特に注目されている。コントラスト増強は、画像のグレースケールの分布を調整することによって、画像グレースケールの分布範囲を広げ、画像全体の或いは一部のコントラストを高め、視覚効果を改善する。またコントラストの増強は、さらに、ヒストグラム平坦化(Histogram Equalization)及びガンマ補正に分けることができ、その内ガンマ補正の方法は、ガンマ関数をマッピング関数として使用し、それによって画像コントラストを高める。前記方法はコントラストを増強する時に用いられるが、各画像に適切な一つのガンマ値を設けるのが難しく、且つ間違ったガンマ値を設定した時、元々の色に変化が生じる可能性がある。ヒストグラム平坦化の方法は、画素数が少ないグレースケールを圧縮するとともに画素数が多いグレースケールを拡張することによって、処理後の画像を高いコントラストにさせることができる。
ヒストグラム平坦化の方法は、さらに、全体ヒストグラム平坦化(Global Histogram Equalization、GHE)と、局所的ヒストグラム平坦化(Local Histogram Equalization、LHE)に分けることができ、全体ヒストグラム平坦化は、主に画像グラフ図の分布を変えることでコントラスト増強の目的を達成することができる。局所的ヒストグラム平坦化は、予め一つの部分のコントラストを定め、それから前記部分のコントラストを増強し、画像の細かいところを増強することができる効果がある。
図1及び図2を参照する。図1及び図2はそれぞれ画像のグラフ図及び表示効果を示した図であり、画像のコントラストは非常に低く、表示効果が悪いことが分かる。
従来の全体ヒストグラム平坦化方法を用いて画像にコントラスト増強を行う場合、通常は、以下の手順1と、手順2と、手順3と、手順4と、手順5と、からなる。
前記手順1は、画像をグレースケール画像に変換する手順である。
変換公式は、Gray(i、j)=((R(i、j)+G(i、j)+B(i、j))/3である。
その内、Gray(i、j)は、一つの画素のグレースケール値であり、R(i、j)及びG(i、j)及びB(i、j)は、それぞれ前記画素の赤色サブ画素及び緑色サブ画素及び青色サブ画素に対応するグレースケール値である。
図3を参照する。前記手順2は、グレースケール値に基づき、0から255まで各グレースケール値に対応する画素の数を計算するとともに、対応してグラフ図を作成する手順である。
図4を参照する。前記手順3は、グレースケール値を0から255まで各グレースケール値に対応する画素数について、グラフ図を作成し累加して計算する手順であり、計算公式は、
である。
その内、H(j)は、グレースケール値jに対応する画素の数を示す。
図5を参照する。前記手順4は、グラフ図に累加した最大値を正規化する手順であり、計算公式は、
である。
さらに、正規化処理をした後のデータに255を乗じて、out(x)=N(x)×255が得られる。
前記手順5は、out(x)に基づき、表を調べることによって、対応する新しいグレースケール値を得る手順である。
図6及び図7を参照する。図6及び図7は、それぞれ上記の従来の全体ヒストグラム平坦化の方法によって、画像のコントラスト増強を行った後の画像のグラフ図及び表示効果を示した図である。コントラスト増強した後、画像のコントラストが一定程度高まっていることが分かり、表示効果に改善が見られるが、コントラストは依然として低く、表示された画像に歪みが存在する。
本発明は、画像のコントラストを高め、画像の歪みを少なくし、表示効果を優れたものにすることができる画像コントラストの増強方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明は、以下の手順1と、手順2と、手順3と、手順4と、手順5と、からなる画像コントラストの増強方法を提供する。
前記手順1は、マトリックス式を呈して配列された複数の画素によって構成される一つの画像を提供するとともに、前記画像をグレースケール画像に変換する手順である。
前記手順2は、各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1と、第一グレースケール値の重みk1を計算する手順である。
各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1の計算公式は、Q1=abs(Gray(i、j)−Gray(i+1、j))である。
第一グレースケール値の重みk1の計算公式は、
である。
その内、同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1が取る値の範囲は、0から255であり、nは1より大きい正の整数である。
第一グレースケール値の重みk1と、各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値に基づき、累加して計算を行う。計算公式は、
[数4]
C1(X)=
Σ a=0 Σ a=Gray(i、j) Gray(i+1、j) k1H1(a)

その内、i、jは正の整数であり、それぞれ画素が所在する行数及び列数を表し、Gray(i、j)は、i行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、Gray(i+1、j)は、i+1行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、H1(a)は、グレースケール値がaの画素数を表し、C1(X)は、グレースケール値Gray(i、j)からグレースケール値Gray(i+1、j)までの間の各グレースケール値が対応する画素数の和を表す。
前記手順3は、各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2と、第二グレースケール値の重みk2を計算する手順である。
各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2の計算公式は、Q2=abs(Gray(i、j)−Gray(i、j+1))である。
第二グレースケール値の重みk2の計算公式は、
である。
その内、同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2の取る値の範囲は、0から255であり、nは1より大きい正の整数であるとともに、前記手順2内の取る値と同じである。
第二グレースケール値の重みk2と、各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値に基づき累加して計算を行う。計算公式は、
[数
C3(X)=
Σ a=0 Σ a=Gray(i、j) Gray(i、j+1) k2H3(a)
である。

その内、i、jは、正の整数であり、それぞれ、画素が所在する行数及び列数を表し、Gray(i、j)は、i行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、Gray(i、j+1)は、i行目且つj+1列目の画素のグレースケール値を表し、H3(a)は、グレースケール値がaの画素数を表し、C3(X)は、グレースケール値Gray(i、j)からグレースケール値Gray(i、j+1)までの間の各グレースケール値が対応する画素数の和を表す。
前記手順4は、手順2内のC1(X)と、手順3内のC3(X)を加えてC(X)を得る手順であり、C(X)= C1(X)+ C3(X)である。
前記手順5は、最大値を正規化する手順であり、計算公式は、
[数7]
N(X)=(Σ a=0 C(a))/C(255)
である。

さらに、N(X)に255をかけて計算し、増強されたグレースケール表out(x)を得るとともに、表を調べることによって、新しい出力グレースケール値out_gray(i、j)が得られる。
前記各画素は、赤色サブ画素と、緑色サブ画素と、青色サブ画素と、からなる。
前記画像をグレースケール画像に変換する変換公式は、Gray(i、j)=(R(i、j)+G(i、j)+B(i、j))/3である。
その内、R(i、j)及びG(i、j)及びB(i、j)は、それぞれi行目且つj列目の画素の赤色サブ画素及び緑色サブ画素及び青色サブ画素に対応するグレースケール値である。
Xは0から255の間の正の整数である。
前記第一グレースケール値の重みk1と、第二グレースケール値の重みk2は同じであるか、または、異なる。
前記手順1内の画像は、平面ディスプレイが表示する画像である。
前記手順2及び前記手順3内のnは、2または3または4である。
前記第一グレースケール値の重みk1と、同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1のn乗根は、反比例をなし、前記第二グレースケール値の重みk2と、同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2のn乗根は、反比例をなす。
本発明は、さらに、以下の手順1と、手順2と、手順3と、手順4と、手順5と、からなる画像コントラストの増強方法を提供する。
前記手順1は、マトリックス式を呈して配列された複数の画素によって構成される一つの画像を提供するとともに、前記画像をグレースケール画像に変換する手順である。
前記手順2は、各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1と、第一グレースケール値の重みk1を計算する手順である。
各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1の計算公式は、Q1=abs(Gray(i、j)−Gray(i+1、j))である。
第一グレースケール値の重みk1の計算公式は、
である。
その内、同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1が取る値の範囲は、0から255であり、nは1より大きい正の整数である。
第一グレースケール値の重みk1と、各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値に基づき、累加して計算を行う。計算公式は、
[数
C1(X)=
Σ a=0 Σ a=Gray(i、j) Gray(i+1、j) k1H1(a)
その内、i、jは正の整数であり、それぞれ画素が所在する行数及び列数を表し、Gray(i、j)は、i行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、Gray(i+1、j)は、i+1行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、H1(a)は、グレースケール値がaの画素数を表し、C1(X)は、グレースケール値Gray(i、j)からグレースケール値Gray(i+1、j)までの間の各グレースケール値が対応する画素数の和を表す。
前記手順3は、各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2と、第二グレースケール値の重みk2を計算する手順である。
各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2の計算公式は、Q2=abs(Gray(i、j)−Gray(i、j+1))である。
第二グレースケール値の重みk2の計算公式は、
である。
その内、同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2の取る値の範囲は、0から255であり、nは1より大きい正の整数であるとともに、前記手順2内の取る値と同じである。
第二グレースケール値の重みk2と、各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値に基づき累加して計算を行う。計算公式は、
[数1]
C3(X)=
Σ a=0 Σ a=Gray(i、j) Gray(i、j+1) k2H3(a)
その内、i、jは、正の整数であり、それぞれ、画素が所在する行数及び列数を表し、Gray(i、j)は、i行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、Gray(i、j+1)は、i行目且つj+1列目の画素のグレースケール値を表し、H3(a)は、グレースケール値がaの画素数を表し、C3(X)は、グレースケール値Gray(i、j)からグレースケール値Gray(i、j+1)までの間の各グレースケール値が対応する画素数の和を表す。
前記手順4は、前記手順2内のC1(X)及び手順3内のC3(X)を加えてC(X)を得る手順であり、C(X)= C1(X)+ C3(X)である。
前記手順5は、最大値を正規化する手順であり、計算公式は、
[数2]
N(X)=(Σ a=0 C(a))/C(255)
である。

さらに、N(X)に255をかけて計算し、増強されたグレースケール表out(x)が得られるとともに、表を調べることによって、新しい出力グレースケール値out_gray(i、j)が得られる。
その内、前記各画素は、赤色サブ画素と、緑色サブ画素と、青色サブ画素と、からなる。
その内、前記手順1内の画像は、平面ディスプレイが表示する画像である。
その内、前記手順2及び前記手順3内のnは、2または3または4である。
本発明が提供する画像コントラストの増強方法は、同一列で隣り合う二行の画素と、同一行で隣り合う二列の画素の間のグレースケールの差の絶対値をそれぞれ計算することによって、前記絶対値に基づき、第一、第二グレースケール値の重みをそれぞれ計算し、さらに、第一、第二グレースケール値の重みに基づき、累加して計算するとともに正規化の処理を行うことによって、最終的に増強グレースケール表を得て、それによって各画素のグレースケール値に新たに配分を行い、画像にコントラストを高め、画像の歪みを少なくし、表示効果を優れたものにすることができる。
本発明の特徴及び技術内容について更に理解できるように、以下では本発明に関する詳細な説明と図面を参照する。しかしながら、図面は参考及び説明に用いるために提供するに過ぎず、決して本発明に制限を加えるものではない。
以下では図面を参照し、本発明の具体的な実施方式に関する詳細な説明によって、本発明の技術的解決策及びその他の有益な効果について明らかにする。
画像のグラフ図である。 画像の表示効果を示した図である。 従来の全体ヒストグラム平坦化方法を用いて画像にコントラスト増強を行う手順2を示した概略図である。 従来の全体ヒストグラム平坦化方法を用いて画像にコントラスト増強を行う手順3を示した概略図である。 従来の全体ヒストグラム平坦化方法を用いて画像にコントラスト増強を行う手順4を示した概略図である。 従来の全体ヒストグラム平坦化方法によって画像にコントラスト増強を行った後の画像を示したグラフ図である。 従来の全体ヒストグラム平坦化方法によって画像にコントラスト増強を行った後の画像の表示効果を示した図である。 本発明も画像コントラストの増強方法のプロセスを示した図である。 本発明の画像コントラストの増強方法の手順4を示した概略図である。 本発明の画像コントラストの増強方法の手順5を示した概略図である。 本発明の画像コントラストの増強方法によって画像にコントラスト増強をした後の画像を示したグラフ図である。 本発明の画像コントラストの増強方法によって画像にコントラスト増強をした後の画像の表示効果を示した図である。
本発明が採用する技術手段及びその効果について更に詳しく説明するため、以下では本発明の好ましい実施例及びその図面を参照しつつ詳細な説明を行う。
図8を参照する。本発明が提供する画像コントラストの増強方法は、以下の手順1と、手順2と、手順3と、手順4と、手順5と、からなる。
前記手順1は、マトリックス式を呈して配列された複数の画素によって構成される一つの画像を提供するとともに、前記画像をグレースケール画像に変換する手順である。
具体的に、前記各画素は、赤色サブ画素と、緑色サブ画素と、青色サブ画素と、からなる。前記画像をグレースケール画像に変換する変換公式は、Gray(i、j)=((R(i、j)+G(i、j)+B(i、j))/3である。
その内、R(i、j)及びG(i、j)及びB(i、j)は、それぞれi行目且つj列目の画素の、赤色サブ画素及び緑色サブ画素及び青色サブ画素に対応するグレースケール値である。
前記手順1内の画像は、LCDディスプレイ、OLEDディスプレイ等の平面表示装置が表示する画像である。
前記手順2は、各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1と、第一グレースケール値の重みk1を計算する手順である。
各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1の計算公式は、Q1=abs(Gray(i、j)−Gray(i+1、j))である。
第一グレースケール値の重みk1の計算公式は、
である。
その内、同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1が取る値の範囲は、0から255であり、nは1より大きい正の整数であり、さらに、nの取る値は、2または3または4であるのが好ましい。
第一グレースケール値の重みk1の計算公式から分かるように、前記第一グレースケール値の重みk1と、同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1のn乗根は、反比例をなす。
第一グレースケール値の重みk1及び各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値に基づき累加する計算を行う。計算公式は、
[数4]
C1(X)=
Σ a=0 Σ a=Gray(i、j) Gray(i+1、j) k1H1(a)

その内、i、jは正の整数であり、それぞれ画素が所在する行数及び列数を表し、Gray(i、j)は、i行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、Gray(i+1、j)は、i+1行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、H1(a)は、グレースケール値がaの画素数を表し、C1(X)は、グレースケール値Gray(i、j)からグレースケール値Gray(i+1、j)までの間の各グレースケール値が対応する画素数の和を表す。Xは0から255の間の正の整数である。
前記手順3は、各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2と、第二グレースケール値の重みk2を計算する手順である。
各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2の計算公式は、Q2=abs(Gray(i、j)−Gray(i、j+1))である。
第二グレースケール値の重みk2の計算公式は、
である。
その内、同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2の取る値の範囲は、0から255であり、nは1より大きい正の整数であるとともに、手順2内の取る値と同じである。さらに、nの取る値は、2または3または4であるのが好ましい。
第二グレースケール値の重みk2の計算公式によって分かるように、前記第二グレースケール値の重みk2と、同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2のn乗根は、反比例をなす。
第二グレースケール値の重みk2と、各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値に基づき累加して計算を行う。計算公式は、
[数16
C3(X)=
Σ a=0 Σ a=Gray(i、j) Gray(i、j+1) k2H3(a)

その内、i、jは、正の整数であり、それぞれ、画素が所在する行数及び列数を表し、Gray(i、j)は、i行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、Gray(i、j+1)は、i行目且つj+1列目の画素のグレースケール値を表し、H3(a)は、グレースケール値がaの画素数を表し、C3(X)は、グレースケール値Gray(i、j)からグレースケール値Gray(i、j+1)までの間の各グレースケール値が対応する画素数の和を表す。Xは0から255の間の正の整数である。
図9を参照する。前記手順4は、前記手順2内のC1(X)及び前記手順3内のC3(X)を加えて、C(X)を得る手順であり、即ち、C(X)= C1(X)+ C3(X)である。
図10を参照する。前記手順5は、最大値を正規化する手順であり、計算公式は、
[数17
N(X)=(Σ a=0 C(a))/C(255)
である。

さらに、N(X)に255をかけて計算し、増強されたグレースケール表out(x)が得られるとともに、表を調べることによって、新しい出力グレースケール値out_gray(i、j)が得られる。
図11及び図12を同時に参照する。本発明の画像コントラストの増強方法によって画像にコントラスト増強を行った後、画像のグレースケールの分布は更に均一になり、画像のコントラストは従来の技術に比べて大幅に高まり、画像の歪みを少なくし、表示効果を優れたものにすることができる。
上記をまとめると、本発明の画像コントラストの増強方法は、同一列で隣り合う二行と、同一行で隣り合う二列の画素の間のグレースケール差の絶対値をそれぞれ計算することで、前記絶対値に基づき、第一、第二グレースケール値の重みをそれぞれ計算し、さらに第一、第二グレースケール値の重みによって累加して計算及び正規化の処理を行い、最終的に増強グレースケール表が得られる。それによって、各画素のグレースケール値に新たに配分を行い、画像のコントラストを高め、画像の歪みを少なくし、表示効果を優れたものにすることができる。
本分野の一般的な技術者は、上記の本発明の技術的解決策及び技術構想に基づいて、その他各種の対応する変更及び変形をすることができるが、これらの変更及び変形もすべて本発明の権利請求の保護範囲に含まれるものとする。
Gray(i、j) i行目且つj列目の画素のグレースケール値
Gray(i+1、j) i+1行目且つj列目の画素のグレースケール値
R(i、j) 赤色サブ画素に対応するグレースケール値
G(i、j) 緑色サブ画素に対応するグレースケール値
B(i、j) 青色サブ画素に対応するグレースケール値
H(j) グレースケール値jに対応する画素の数
H1(a) グレースケール値がaの画素数
H3(a) グレースケール値がaの画素数
Q1 各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値
Q2 各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値
k1 第一グレースケール値の重み
k2 第二グレースケール値の重み
C1(X) グレースケール値Gray(i、j)からグレースケール値Gray(i+1、j)までの間の各グレースケール値が対応する画素数の和
C3(X) グレースケール値Gray(i、j)からグレースケール値Gray(i、j+1)までの間の各グレースケール値が対応する画素数の和
out(x) 増強されたグレースケール表
out_gray(i、j) 新しく出力するグレースケール値

Claims (11)

  1. 以下の手順1と、手順2と、手順3と、手順4と、手順5と、からなる画像コントラストの増強方法であって、
    前記手順1は、マトリックス式を呈して配列された複数の画素によって構成される一つの画像を提供するとともに、前記画像をグレースケール画像に変換する手順であり、
    前記手順2は、各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1と、第一グレースケール値の重みk1を計算する手順であり、
    各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1の計算公式は、Q1=abs(Gray(i、j)−Gray(i+1、j))であり、
    第一グレースケール値の重みk1の計算公式は、
    [数1]
    k1=(256/Q1) (1/n)
    であり、
    その内、同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1が取る値の範囲は、0から255であり、nは1より大きい正の整数であり、
    第一グレースケール値の重みk1と、各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値に基づき累加して計算を行い、計算公式は、
    [数2]
    C1(X)=
    Σ a=0 Σ a=Gray(i、j) Gray(i+1、j) k1H1(a)
    であり、
    その内、
    i、jは正の整数であり、それぞれ画素が所在する行数及び列数を表し、
    Gray(i、j)は、i行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、
    Gray(i+1、j)は、i+1行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、
    H1(a)は、グレースケール値がaの画素数を表し、
    C1(X)は、グレースケール値Gray(i、j)からグレースケール値Gray(i+1、j)までの間の各グレースケール値が対応する画素数の和を表し、
    Xは0から255の間の正の整数であり、
    前記手順3は、各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2と、第二グレースケール値の重みk2を計算する手順であり、
    各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2の計算公式は、Q2=abs(Gray(i、j)−Gray(i、j+1))であり、
    第二グレースケール値の重みk2の計算公式は、
    [数3]
    k2=(256/Q2) (1/n)
    であり、
    その内、同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2の取る値の範囲は、0から255であり、nは1より大きい正の整数であるとともに、前記手順2内の取る値と同じであり、
    第二グレースケール値の重みk2と、各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値に基づき累加して計算を行い、計算公式は、
    [数4]
    C3(X)=
    Σ a=0 Σ a=Gray(i、j) Gray(i、j+1) k2H3(a)
    であり、
    その内、i、jは、正の整数であり、それぞれ、画素が所在する行数及び列数を表し、
    Gray(i、j)は、i行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、
    Gray(i、j+1)は、i行目且つj+1列目の画素のグレースケール値を表し、
    H3(a)は、グレースケール値がaの画素数を表し、
    C3(X)は、グレースケール値Gray(i、j)からグレースケール値Gray(i、j+1)までの間の各グレースケール値が対応する画素数の和を表し、
    前記手順4は、前記手順2内のC1(X)及び手順3内のC3(X)を加えて、C(X)を得る手順であり、C(X)=C1(X)+C3(X)であり、
    前記手順5は、最大値を正規化する手順であり、計算公式は、
    [数5]
    N(X)=(Σ a=0 C(a))/C(255)
    であり、
    さらに、N(X)に255をかけて計算し、増強されたグレースケール表out(x)が得られるとともに、表を調べることによって、新しい出力グレースケール値out_gray(i、j)が得られ
    ことを特徴とする画像コントラストの増強方法。
  2. 請求項1に記載の画像コントラストの増強方法において、
    前記各画素は、赤色サブ画素と、緑色サブ画素と、青色サブ画素と、からな
    ことを特徴とする画像コントラストの増強方法。
  3. 請求項2に記載の画像コントラストの増強方法において、
    前記画像をグレースケール画像に変換する変換公式は、
    Gray(i、j)=(R(i、j)+G(i、j)+B(i、j))/3
    であり、
    その内、R(i、j)及びG(i、j)及びB(i、j)は、それぞれi行目且つj列目の画素の赤色サブ画素及び緑色及び青色サブ画素に対応するグレースケール値であ
    ことを特徴とする画像コントラストの増強方法。
  4. 請求項1に記載の前記画像コントラストの増強方法において、
    前記第一グレースケール値の重みk1と、第二グレースケール値の重みk2は同じであるか、または異な
    ことを特徴とする画像コントラストの増強方法。
  5. 請求項1に記載の前記画像コントラストの増強方法において、
    前記手順1内の画像は平面ディスプレイが表示する画像であ
    ことを特徴とする画像コントラストの増強方法。
  6. 請求項1に記載の前記画像コントラストの増強方法において、
    前記手順2及び手順3内のnは、2または3または4であ
    ことを特徴とする画像コントラストの増強方法。
  7. 請求項1に記載の前記画像コントラストの増強方法において、
    前記第一グレースケール値の重みk1と、同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1のn乗根は、反比例をなし、
    前記第二グレースケール値の重みk2と、同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2のn乗根は、反比例をな
    ことを特徴とする画像コントラストの増強方法。
  8. 以下の手順1と、手順2と、手順3と、手順4と、手順5と、からなる画像コントラストの増強方法であって、
    前記手順1は、マトリックス式を呈して配列された複数の画素によって構成される一つの画像を提供するとともに、前記画像をグレースケール画像に変換する手順であり、
    前記手順2は、各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1と、第一グレースケール値の重みk1を計算する手順であり、
    各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1の計算公式は、Q1=abs(Gray(i、j)−Gray(i+1、j))であり、
    第一グレースケール値の重みk1の計算公式は、
    [数6]
    k1=(256/Q1) (1/n)
    であり、
    の内、同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1が取る値の範囲は、0から255であり、nは1より大きい正の整数であり、
    第一グレースケール値の重みk1と、各同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値に基づき、累加して計算を行い、計算公式は、
    [数7]
    C1(X)=
    Σ a=0 Σ a=Gray(i、j) Gray(i+1、j) k1H1(a)
    であり、
    その内、
    i、jは正の整数であり、それぞれ画素が所在する行数及び列数を表し、
    Gray(i、j)は、i行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、
    Gray(i+1、j)は、i+1行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、
    H1(a)は、グレースケール値がaの画素数を表し、
    C1(X)は、グレースケール値Gray(i、j)からグレースケール値Gray(i+1、j)までの間の各グレースケール値が対応する画素数の和を表し、
    Xは0から255の間の正の整数であり、
    前記手順3は、各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2と、第二グレースケール値の重みk2を計算する手順であり、
    各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2の計算公式は、Q2=abs(Gray(i、j)−Gray(i、j+1))であり、
    第二グレースケール値の重みk2の計算公式は、
    [数8]
    k2=(256/Q2) (1/n)
    であり、
    その内、同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2の取る値の範囲は、0から255であり、nは1より大きい正の整数であるとともに、前記手順2内の取る値と同じであり、
    第二グレースケール値の重みk2と、各同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値に基づき、累加して計算を行い、計算公式は
    [数9]
    C3(X)=
    Σ a=0 Σ a=Gray(i、j) Gray(i、j+1) k2H3(a)
    であり、
    その内、
    i、jは、正の整数であり、それぞれ、画素が所在する行数及び列数を表し、
    Gray(i、j)は、i行目且つj列目の画素のグレースケール値を表し、
    Gray(i、j+1)は、i行目且つj+1列目の画素のグレースケール値を表し、
    H3(a)は、グレースケール値がaの画素数を表し、
    C3(X)は、グレースケール値Gray(i、j)からグレースケール値Gray(i、j+1)までの間の各グレースケール値が対応する画素数の和を表し、
    前記手順4は、前記手順2内のC1(X)及び前記手順3内のC3(X)を加えてC(X)を得る手順であり、C(X)=C1(X)+C3(X)であり、
    前記手順5は、最大値を正規化する手順であり、計算公式は、
    [数10]
    N(X)=(Σ a=0 C(a))/C(255)
    であり、
    さらに、N(X)に255をかけて計算し、増強されたグレースケール表out(x)を得るとともに、表を調べることによって、新しい出力グレースケール値out_gray(i、j)が得られ、
    その内、前記各画素は、赤色サブ画素と、緑色サブ画素と、青色サブ画素と、からなり、
    その内、前記手順1内の画像は平面ディスプレイが表示する画像であり、
    その内、前記手順2及び前記手順3内のnは、2または3または4であ
    ことを特徴とする、コントラストの増強方法。
  9. 請求項8に記載の画像コントラストの増強方法において、
    前記画像をグレースケール画像に変換する変換公式は、
    Gray(i、j)=(R(i、j)+G(i、j)+B(i、j))/3
    であり、
    その内、R(i、j)及びG(i、j)及びB(i、j)は、それぞれi行目且つj列目の画素の赤色及び緑色及び青色サブ画素が対応するグレースケール値であ
    ことを特徴とする画像コントラストの増強方法。
  10. 請求項8に記載の画像コントラストの増強方法において、
    前記第一グレースケール値の重みk1と、第二グレースケール値の重みk2は同じであるか、または、異なる
    ことを特徴とする画像コントラストの増強方法。
  11. 請求項8に記載の画像コントラストの増強方法において、
    前記第一グレースケール値の重みk1と、同一列で隣り合う二行の画素のグレースケール値の差の絶対値Q1のn乗根は、反比例をなし、
    前記第二グレースケール値の重みk2と、同一行で隣り合う二列の画素のグレースケール値の差の絶対値Q2のn乗根は、反比例をなす
    ことを特徴とする画像コントラストの増強方法。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106782263B (zh) * 2016-12-26 2020-05-05 武汉华星光电技术有限公司 一种子像素的渲染方法
CN108510927B (zh) * 2017-02-28 2021-09-28 上海顺久电子科技有限公司 一种曲面显示屏中图像对比度增强方法和装置
CN109461159A (zh) * 2018-11-20 2019-03-12 扬州工业职业技术学院 一种田间作物杂草的图像分割方法
CN109740643A (zh) * 2018-12-19 2019-05-10 惠科股份有限公司 用于确定画面相邻行相似度的方法
CN109886945B (zh) * 2019-01-18 2023-03-24 嘉兴学院 基于对比度增强的无参考对比度失真图像质量评价方法
CN110364126B (zh) * 2019-07-30 2020-08-04 深圳市华星光电技术有限公司 LOD Table调整方法及LOD Table调整***
CN111462115B (zh) * 2020-04-27 2024-06-14 上海联影医疗科技股份有限公司 医学图像显示方法、装置和计算机设备
CN112465731B (zh) * 2020-11-19 2022-06-14 易思维(杭州)科技有限公司 一种钢印字符图像预处理方法
CN113313698B (zh) * 2021-06-09 2024-07-02 光华临港工程应用技术研发(上海)有限公司 基于神经网络的肺结节检测方法、装置及图像处理设备
CN115035113B (zh) * 2022-08-11 2022-10-25 深圳市通泰详特种电线电缆有限公司 基于x射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法
CN115661159B (zh) * 2022-12-29 2023-03-07 成都数联云算科技有限公司 一种面板缺陷增强检测方法及***及装置及介质
CN116433663B (zh) * 2023-06-13 2023-08-18 肥城恒丰塑业有限公司 一种土工格室质量智能检测方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990075058A (ko) * 1998-03-17 1999-10-05 윤종용 영상의 재귀적 히스토그램 등화장치
EP1345172A1 (en) * 2002-02-26 2003-09-17 Sony International (Europe) GmbH Contrast enhancement for digital images
TWI229545B (en) * 2003-09-24 2005-03-11 Huper Lab Co Ltd Method for video data enhancement
KR100647678B1 (ko) * 2005-02-11 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널 구동장치
JP2007286429A (ja) * 2006-04-18 2007-11-01 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 画像処理装置およびそれを備えた表示装置
CN101089683B (zh) * 2006-06-14 2013-04-17 奇美电子股份有限公司 显示器及其显示方法
KR100879536B1 (ko) * 2006-10-30 2009-01-22 삼성전자주식회사 영상의 화질 개선을 위한 방법 및 시스템
CN101689356B (zh) * 2007-07-04 2012-07-18 日本电气株式会社 图像处理设备、显示设备和图像处理方法
CN100512375C (zh) * 2007-11-23 2009-07-08 西安交通大学 一种视频图像对比度增强方法及装置
KR101433108B1 (ko) * 2007-12-21 2014-08-22 엘지디스플레이 주식회사 유기전계 발광 디스플레이 장치 및 그 구동방법
KR100940490B1 (ko) * 2008-03-26 2010-02-04 삼성탈레스 주식회사 영상 화질 향상 장치
US20100278423A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Yuji Itoh Methods and systems for contrast enhancement
CN101783963B (zh) * 2010-02-10 2012-07-18 西安理工大学 一种具有高光抑制的夜间图像增强方法
CN104299204A (zh) * 2013-07-17 2015-01-21 王垒 直方图局部影像对比增强的方法与装置
CN104574326B (zh) * 2013-10-15 2017-07-18 无锡华润矽科微电子有限公司 对图像进行直方图均衡处理的方法和装置
CN103606137B (zh) * 2013-11-13 2016-04-13 天津大学 保持背景和细节信息的直方图均衡化方法
US9165210B1 (en) * 2014-05-27 2015-10-20 Qualcomm Incorporated Systems and methods for localized contrast enhancement
US20160170702A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Apple Inc. Devices and methods of image-splitting for dual-layer high dynamic range displays
CN105185351B (zh) * 2015-10-13 2017-07-28 深圳市华星光电技术有限公司 提升oled显示面板对比度的方法及***

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