TWI676962B

TWI676962B - 基於直方圖調整的對比增強方法及其裝置

Info

Publication number: TWI676962B
Application number: TW107100653A
Authority: TW
Inventors: 周暘庭; Yang Ting Chou; 姜昊天; Hao Tien Chiang; 李宗軒; Tsung Hsuan Li; 陳世澤; Shih Tse Chen
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司; Realtek Semiconductor Corp.
Priority date: 2018-01-08
Filing date: 2018-01-08
Publication date: 2019-11-11
Also published as: TW201931302A

Abstract

本發明提供一種基於直方圖調整的對比增強方法及其裝置。對比增強裝置包括一影像擷取器與一影像處理器。影像擷取器依序擷取一輸入影像中每個像素位置的一輸入亮度值。影像處理器增強直方圖中的暗部區域(即較低亮度部分)對應的出現次數，接著再根據直方圖中的一臨界亮度進行一全域映射，以調高暗部區域的亮度並維持亮部區域(即較高亮度部分)的亮度，並據此產生亮度輸出值。藉此，對比增強方法及其裝置可以避免產生習知的光暈現象，且可以在不影響亮部區域亮度的情況下調整暗部區域的亮度，進而實現較佳的對比增強。

Description

基於直方圖調整的對比增強方法及其裝置

本發明提供一種對比增強方法及其裝置，特別是關於一種基於直方圖調整的對比增強方法及其裝置。

高對比的影像往往會使其影像背光處偏暗。若要將暗部區域(即較低亮度部分)拉亮，且同時不影響亮部區域(即較高亮度部分)細節，一般是利用習知的寬動態範圍方法來提升影像的暗部區域。這類方法皆以各種不同曝光程度幀(frame)來合成一張亮度最為恰當的影像，以提高暗部區域的亮度。然而，寬動態範圍方法非常仰賴影像物體的分割。若無法準確地將暗部區域的物體與亮部區域的物體分割開來，整張影像會產生光暈現象(Smear Effect)，也就是在影像中的物體邊界上參考錯誤曝光程度。

此外，習知直方圖均化(Histogram Equalization)也常用來處理影像的全域對比度，利用整體亮度的重新分配，求出一條全域曲線，把過暗或過亮的影像區域調整到視覺可見的狀況且不會有光暈現象產生，進而達到全域對比度的提升。然而，習知直方圖均化並無法特別針對暗部區域進行處理，也就是說，當影像原本的對比度已經很高，經過習知直方圖均化後，影像不會有任何改變，且暗部區域也不會有任何的提升。

因此，若可以準確地將暗部區域調亮、不影響亮部區域細節，且整張影像不會產生光暈現象，影像將可以達到較佳的對比增強。

本發明提供了一種基於直方圖調整的對比增強方法及其裝置，其對單張影像進行直方圖統計，並調整直方圖統計中的統計量，以避免產生習知的光暈現象，且可以在不影響亮部區域亮度的情況下調整暗部區域的亮度，進而實現較佳的對比增強。

本發明實施例提供一種基於直方圖調整的對比增強方法，適用於一對比增強裝置，且用以增強一輸入影像的對比度。對比增強方法包括如下步驟：(A)接收輸入影像中每一個像素位置的一輸入亮度值；(B)將每一個輸入亮度值的一出現次數對應到一直方圖上的多個亮度值；(C)增強小於一預設亮度值的至少一亮度值對應的出現次數，且每一個亮度值對應到一更新出現次數；(D)依序累加每一個出現次數以產生一第一累加曲線，且依序累加每一個更新出現次數以產生一第二累加線條，其中第一累加曲線代表這些亮度值與這些出現次數的關係，且第二累加曲線代表這些亮度值與這些更新出現次數的關係；(E)根據這些亮度值的一動態範圍將累加後的這些出現次數進行一全域映射以分別產生一第一輸出值，且根據這些亮度值的動態範圍將累加後的這些更新出現次數進行全域映射以分別產生一第二輸出值；以及(F)依序於每一個亮度值中判斷一目前亮度值是否小於一臨界亮度值。若目前亮度值小於臨界亮度值，根據臨界亮度值混合(blending)對應的第一輸出值與對應的第二輸出值以產生一亮度輸出值。若目前亮度值大於等於臨界亮度值，將對應的第一輸出值作為亮度輸出值。

本發明實施例提供一種基於直方圖調整的對比增強裝置，且用以增強一輸入影像的對比度。對比增強裝置包括一影像擷取器與一影像處理器。影像擷取器接收輸入影像，並依序擷取輸入影像中每一個像素位置的一輸入亮度值。影像處理器電連接影像擷取器，且用以執行下列步驟：(A)接收輸入影像中的每一個輸入亮度值；(B)將每一個輸入亮度值的一出現次數對應到一直方圖上的多個亮度值；(C)增強小於一預設亮度值的至少一亮度值對應的出現次數，且每一個亮度值對應到一更新出現次數；(D)依序累加每一個出現次數以產生一第一累加曲線，且依序累加每一個更新出現次數以產生一第二累加線條，其中第一累加曲線代表這些亮度值與這些出現次數的關係，且第二累加曲線代表這些亮度值與這些更新出現次數的關係；(E)根據這些亮度值的一動態範圍將累加後的這些出現次數進行一全域映射以分別產生一第一輸出值，且根據這些亮度值的動態範圍將累加後的這些更新出現次數進行全域映射以分別產生一第二輸出值；以及(F)依序於每一個亮度值中判斷一目前亮度值是否小於一臨界亮度值。若目前亮度值小於臨界亮度值，根據臨界亮度值混合(blending)對應的第一輸出值與對應的第二輸出值以產生一亮度輸出值。若目前亮度值大於等於臨界亮度值，將對應的第一輸出值作為亮度輸出值。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧影像擷取器

120‧‧‧影像處理器

Im‧‧‧輸入影像

P0-Pi‧‧‧輸入亮度值

OUT0-OUTi‧‧‧輸出亮度值

S210、S220、S230、S240、S245、S250、S255、S260、S270、S280‧‧‧步驟

Hgram‧‧‧直方圖

Hgram1‧‧‧直方圖

ADD1‧‧‧第一累加曲線

ADD2‧‧‧第二累加曲線

GM1‧‧‧第一全域映射曲線

GM2‧‧‧第二全域映射曲線

GMout‧‧‧輸出亮度曲線

圖1是本發明一實施例之基於直方圖調整的對比增強裝置的示意圖。

圖2是本發明一實施例之基於直方圖調整的對比增強方法的流程圖。

圖3A是本發明一實施例之輸入亮度值的出現次數的直方圖統計的示意圖。

圖3B是本發明一實施例之輸入亮度值的更新出現次數的直方圖統計的示意圖。

圖4A是本發明一實施例之第一累加曲線的示意圖。

圖4B是本發明一實施例之第二累加曲線的示意圖。

圖5A是本發明一實施例之第一全域映射曲線的示意圖。

圖5B是本發明一實施例之第二全域映射曲線的示意圖。

圖6是本發明一實施例之第一全域映射曲線與輸出亮度曲線的比較圖。

在下文中，將藉由圖式說明本發明之各種例示實施例來詳細描述本發明。然而，本發明概念可能以許多不同形式來實現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。此外，圖式中相同參考數字可用以表示類似的元件。

本發明實施例提供一種基於直方圖調整的對比增強方法及其裝置，其對單張影像進行直方圖統計，並調整直方圖中的統計量。更進一步來說，對比增強方法及對比增強裝置增強直方圖中的暗部區域(即較低亮度部分)對應的出現次數，接著再根據直方圖中的一臨界亮度進行一全域映射，以調高暗部區域的亮度並維持亮部區域(即較高亮度部分)的亮度，並據此產生亮度輸出值。藉此，本發明實施例的基於直方圖調整的對比增強方法及其裝置可以避免產生習知的光暈現象，且可以在不影響亮部區域亮度的情況下調整暗部區域的亮度，進而實現較佳的對比增強。以下將進一步介紹本發明揭露之基於直方圖調整的對比增強方法及其裝置。

首先，請參考圖1，其顯示本發明一實施例之基於直方圖調整的對比增強裝置的示意圖。如圖1所示，對比增強裝置100 為用來增強一輸入影像Im的對比度，並輸出調整後的輸出亮度值OUT0-OUTi。在本實施例中，對比增強裝置100可為智慧型手機、錄影機、平板電腦、筆記型電腦或其他需要調整影像對比的對比增強裝置，本發明對此不作限制。

電子裝置100包括一影像擷取器110與一影像處理器120。如圖1所示，影像擷取器110接收輸入影像Im，並依序擷取輸入影像Im中每一個像素位置(未繪於圖式中)的輸入亮度值P0-Pi。更進一步來說，影像擷取器110為擷取連續影像，且輸入影像Im為連續影像中的其中一張。

影像處理器120電連接影像擷取器110，且用以執行下列步驟，以調整輸入影像Im中每一個像素位置的輸入亮度值P0-Pi，進而增強輸入影像Im的對比度。

請同時參考圖1-2。圖2顯示本發明一實施例之基於直方圖調整的對比增強方法的流程圖。首先，影像處理器120接收輸入影像Im中的每一個輸入亮度值P0-Pi，以進一步分析每一個輸入亮度值P0-Pi的特徵(步驟S210)。

接著，影像處理器120將每一個輸入亮度值P0-Pi的出現次數對應到直方圖上的多個亮度值(步驟S220)。更進一步來說，每一個輸入亮度值P0-Pi是以n位元表示。因此，直方圖上的這些亮度值總共會有2的n次方個。舉例來說，輸入影像Im共有202個像素位置(未繪於圖式中)。每一個像素位置具有一個輸入亮度值，且每一個像素位置的輸入亮度值是以4位元數值表示(即以0-15表示)。故直方圖上的這些亮度值總共會有2的4次方個，即16個亮度值。而影像處理器120將會統計202個像素位置的這些輸入亮度值P0-Pi的出現次數，並對應到直方圖上的這16個亮度值0-15。

如圖3A所示，影像處理器120將202個像素位置的這些輸入亮度值P0-Pi的出現次數對應到直方圖Hgram上的16個亮度值0-15。舉例來說，直方圖Hgram上的亮度值1對應到的出現次數為10次，代表202個像素位置的這些輸入亮度值P0-Pi中共有10次數值為0。而影像處理器120同樣依此方式統計直方圖Hgram的亮度值2-15對應的出現次數，故在此不再贅述。

在執行完直方圖統計(即步驟S220)後，影像處理器120將增強小於一預設亮度值的至少一亮度值對應的出現次數，以對輸入影像Im的暗部區域(即輸入影像Im中較暗的部分)進行增強(步驟S230)。此時，直方圖中的每一個亮度值會對應到一個更新後的更新出現次數。更進一步來說，影像處理器120增強小於一預設亮度值(例如3)的至少一亮度值對應的出現次數，以產生至少一亮度值對應的一增強出現次數。接著，影像處理器120再將增強出現次數與大於等於預設亮度值的每一個亮度值對應的出現次數作為上述更新出現次數，使得直方圖中的每一個亮度值會分別對應到這些更新出現次數。

承接上述圖3A的例子，如圖3B所示，預設亮度值設定為3。因此，影像處理器120將增強小於3的亮度值(即亮度值0-2)所對應的出現次數，以產生亮度值0-2對應的增強出現次數。在本實施例中，增強幅度為4倍。因此，影像處理器120將增強亮度值0的出現次數(即0次)，使得對應的增強出現次數為0*4=0次。類似地，影像處理器120將增強亮度值1的出現次數(即10次)，使得對應的增強出現次數為10*4=40次，以及影像處理器120將增強亮度值2的出現次數(即12次)，使得對應的增強出現次數為12*4=48次。而有關增強幅度的數值亦可根據實際狀況來做設計，本發明對此不作限制。

接著，影像處理器120再將上述3個增強出現次數與大於等於3的每個亮度值(即亮度值3-15)對應的出現次數作為上述更新出現次數，使得直方圖Hgram1中的每一個亮度值會分別對應到這些更新出現次數。透過上述說明可以整理成公式1，且公式1 如下所示。

其中，i為目前的亮度值，ε為預設亮度值，a為增強幅度，H(i)為出現次數，且H'(i)為更新出現次數。因此，如圖3B所示，直方圖Hgram1中的亮度值1-15分別對應到的更新出現次數為40,48,22,30,11,10,9,8,7,5,11,13,9,15與30。據此，影像處理器120將增強小於3的亮度值對應的出現次數，以對輸入影像Im的暗部區域(即輸入影像Im中較暗的部分)進行增強。

在取得每一個亮度值對應到的出現次數與對應到的更新出現次數(步驟S230)後，影像處理器120將依序累加每一個出現次數，以產生一第一累加曲線(步驟S240)。而第一累加曲線代表這些亮度值與這些出現次數的關係。此外，影像處理器120亦將依序累加每一個更新出現次數，以產生一第二累加線條(步驟S250)。而第二累加曲線代表這些亮度值與這些更新出現次數的關係。

承接上述例子，請同時參考圖3A與4A，影像處理器120將依序累加每一個出現次數，以產生第一累加曲線ADD1，而第一累加曲線A1代表這些亮度值0-15與這些出現次數的關係。舉例來說，亮度值1對應的累加後的出現次數為0+10=10；亮度值2對應的累加後的出現次數為10+12=22；以及亮度值3對應的累加後的出現次數為22+22=44。而影像處理器120同樣以上述方式計算亮度值4-15對應的累加後的出現次數，故在此不再贅述。

類似地，請同時參考圖3B與4B，影像處理器120將依序累加每一個更新出現次數，以產生第二累加曲線ADD2，而第二累加曲線ADD2代表這些亮度值0-15與這些更新出現次數的關係。舉例來說，亮度值1對應的累加後的更新出現次數為 0+40=40；亮度值2對應的累加後的更新出現次數為40+48=88；以及亮度值3對應的累加後的更新出現次數為88+22=110。而影像處理器120同樣以上述方式計算亮度值4-15對應的累加後的更新出現次數，故在此不再贅述。

在步驟S240後，影像處理器120將根據這些亮度值的一動態範圍將累加後的這些出現次數進行全域映射(Global Mapping)，以分別產生一第一輸出值(步驟S245)。更進一步來說，影像處理器120將累加後的這些出現次數正規化至這些亮度值的動態範圍，以分別產生第一輸出值。而這些亮度值與對應的第一輸出值將形成一第一全域映射曲線。在本實施例中，亮度值的動態範圍為0-15，因此，影像處理器120將每一個累加後的出現次數正規化到亮度值的動態範圍0-15，以分別產生第一輸出值。

承接上述例子，並請同時參考圖4A與圖5A。由圖4A可知，亮度值的動態範圍為0-15。全部的出現次數共有202個。以亮度值2對應的累加後的出現次數為例來說明。亮度值2對應的累加後的出現次數為22。因此，影像處理器120將數值22正規化到亮度值的動態範圍1-15，以對應產生第一輸出值T1(i)，意即亮度值2產生的第一輸出值T1(i)=22*15/202=1.63。若影像處理器120對第一輸出值T1(i)進行無條件捨去，將產生第一輸出值T1(i)為1。

類似地，亮度值7對應的累加後的出現次數為104。因此，影像處理器120將數值104正規化到亮度值的動態範圍1-15，以對應產生第一輸出值T1(i)，意即第一輸出值T1(i)=104*15/202=7.72。同樣地，影像處理器120對第一輸出值T1(i)進行無條件捨去，使得第一輸出值T1(i)為7。而影像處理器120同樣以上述方式計算亮度值3-6與8-15對應的累加後的出現次數，以對應產生第一輸出值T1(i)，並顯示於下表一。據此，亮度值與對應的第一輸出值T1(i)將形成第一全域映射曲線GM1。

此外，在步驟S250後，影像處理器120亦將根據這些亮度值的動態範圍將累加後的這些更新出現次數進行全域映射，以分別產生一第二輸出值(步驟S255)。更進一步來說，影像處理器120將累加後的這些更新出現次數正規化至這些亮度值的動態範圍，以分別產生第二輸出值。而這些亮度值與對應的第二輸出值將形成一第二全域映射曲線。在本實施例中，亮度值的動態範圍為0-15，因此，影像處理器120將每一個累加後的更新出現次數正規化到亮度值的動態範圍0-15，以分別產生第二輸出值。

承接上述例子，並請同時參考圖4B與圖5B。由圖4B可知，亮度值的動態範圍為0-15。全部的更新出現次數共有268個。以亮度值4對應的累加後的更新出現次數為例來說明。亮度值4對應的累加後的更新出現次數為140。因此，影像處理器120將數值96正規化到亮度值的動態範圍1-15，以對應產生第二輸出值T2(i)，意即第二輸出值T2(i)=140*15/268=7.83。若影像處理器120對第二輸出值T2(i)進行無條件捨去，將產生第二輸出值 T2(i)為7。而影像處理器120同樣以上述方式計算亮度值1-3與5-15對應的累加後的更新出現次數，以對應產生第二輸出值T2(i)，並顯示於下表二。據此，亮度值與對應的第二輸出值T2(i)將形成第二全域映射曲線GM2。

在取得第一輸出值(步驟S245)與第二輸出值(步驟S255)後，影像處理器120將依序於每一個亮度值中判斷一目前亮度值是否小於一臨界亮度值(步驟S260)，並在接下來的步驟S270與S280中重新分配第一輸出值與第二輸出值，以調高暗部區域的亮度且維持亮部區域的亮度。

更進一步來說，影像處理器120是根據這些亮度值與對應的這些出現次數來計算臨界亮度值，以藉此判斷臨界亮度值落在這些亮度值中的哪個位置。舉例來說，請同時參考圖3A，影像處理器120加總每一個亮度值與對應的出現次數相乘的結果以產生一累計值，即累計值=((1*10)+(2*12)+(3*22)+(4+30)+(5*11)+(6*10)+(7*9)+(8*8)+(9*7)+(10*5)+(11*11)+(12*13)+(13*9)+(14*15)+(15*30))=1629。影像處理器120接著再將累計值除以加總這些出現次數的結果以產生臨界亮度值，即臨界亮度值 =1629/(10+12+22+30+11+10+9+8+7+5+11+13+9+15+30)=8.064。而影像處理器120將對臨界亮度值進行無條件捨去，使得臨界亮度值為8。

透過上述例子說明可以整理成公式2，且公式2如下所示。

其中，i為目前的亮度值，H(i)為出現次數，Σ(i*H(i))為累計值，且δ為臨界亮度值。而上述臨界亮度值亦可以根據實際狀況而使用其他計算方式，本發明對此不作限制。

因此，在步驟S260中，影像處理器120將依序於每一個亮度值中判斷目前亮度值是否小於臨界亮度值，以根據臨界亮度值來重新分配第一輸出值與第二輸出值，進而調高暗部區域的亮度且維持亮部區域的亮度。

請同時參考圖5A與5B，若目前亮度值小於臨界亮度值，代表目前亮度值屬於暗部區域且需要增強。此時，影像處理器120將根據臨界亮度值混合(blending)對應的第一輸出值與對應的第二輸出值，以產生一亮度輸出值(步驟S270)。在本實施例中，影像處理器120將根據目前亮度值與臨界亮度值計算一第一權重比例與一第二權重比例，且第一權重比例與第二權重比例的總和為1。再來，影像處理器120混合第一權重比例的第一輸出值與第二權重比例的第二輸出值，以產生目前亮度值對應的亮度輸出值。

承接上述例子，臨界亮度值為8，且以目前亮度值為2來作說明。如圖5A-5B所示，影像處理器120將判斷目前亮度值(即2)小於臨界亮度值(即8)。此時，影像處理器120將根據目前亮度值除以臨界亮度值以產生第一權重比例，即第一權重比例=2/8。接著，影像處理器120再將1減去第一權重比例以產生第二權重比例，即第二權重比例=1-2/8=6/8。再來，影像處理器120 混合第一權重比例的第一輸出值與第二權重比例的第二輸出值，以產生目前亮度值對應的亮度輸出值，即亮度輸出值=(2/8)*1+(6/8)*4=3.25。而影像處理器120將對亮度輸出值進行無條件捨去，使得亮度輸出值為3。

而在影像處理器120依序判斷目前亮度值是否小於臨界亮度值的過程中，若目前亮度值大於等於臨界亮度值，代表目前亮度值屬於亮部區域且不需要增強。此時，影像處理器120將目前亮度值對應的第一輸出值作為亮度輸出值(步驟S280)。

承接上述例子，臨界亮度值為8，且以目前亮度值為13來作說明。如圖5A-5B所示，影像處理器120將判斷目前亮度值(即13)大於等於臨界亮度值(即8)。此時，影像處理器120將目前亮度值對應的第一輸出值作為亮度輸出值，即亮度輸出值=11。

透過上述亮度輸出值的例子說明可以整理成公式3，且公式3如下所示。

其中，i為目前的亮度值，δ為臨界亮度值，A(i)為第一權重比例，T1(i)為第一輸出值，B(i)為第二權重比例，T2(i)為第二輸出值，且OUT(i)為亮度輸出值。而上述亮度輸出值亦可以根據實際狀況而使用其他計算方式，本發明對此不作限制。

而承接上述例子，影像處理器120根據公式3計算每一個亮度值對應的亮度輸出值OUT(i)，並顯示於下表三。據此，影像處理器120將依序於每一個亮度值中計算對應的亮度輸出值OUT(i)，以形成一輸出亮度曲線GMout，如圖6所示。

圖6是第一全域映射曲線GM1與輸出亮度曲線GMout的比較圖。因此，在目前亮度值1-7中，輸出亮度曲線GMout的亮度輸出值會高於第一全域映射曲線GM1的亮度輸出值(即調高暗部區域的亮度)。而在目前亮度值8-15中，輸出亮度曲線GMout的亮度輸出值會等於第一全域映射曲線GM1的亮度輸出值(即維持亮部區域的亮度)。

綜上所述，本發明實施例所提供的一種基於直方圖調整的對比增強方法及其裝置，其增強直方圖中的暗部區域(即較低亮度部分)對應的出現次數，接著再根據直方圖中的臨界亮度進行全域映射，以調高暗部區域的亮度並維持亮部區域(即較高亮度部分)的亮度，並據此產生每一個亮度值對應的亮度輸出值(即輸出亮度曲線)。藉此，本發明實施例的基於直方圖調整的對比增強方法及其裝置可以避免產生習知的光暈現象，且可以在不影響亮部區域亮度的情況下調整暗部區域的亮度，進而實現較佳的對比增強。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

Claims

一種基於直方圖調整的對比增強方法，適用於一對比增強裝置，用以增強一輸入影像的對比度，且該對比增強方法包括：接收該輸入影像中每一個像素位置的一輸入亮度值；將每一該輸入亮度值的一出現次數對應到一直方圖上的複數個亮度值；增強小於一預設亮度值的該至少一亮度值對應的該出現次數，且每一該亮度值對應到一更新出現次數；依序累加每一該出現次數以產生一第一累加曲線，且依序累加每一該更新出現次數以產生一第二累加線條，其中該第一累加曲線代表該些亮度值與該些出現次數的關係，且該第二累加曲線代表該些亮度值與該些更新出現次數的關係；根據該些亮度值的一動態範圍將累加後的該些出現次數進行一全域映射以分別產生一第一輸出值，且根據該些亮度值的該動態範圍將累加後的該些更新出現次數進行該全域映射以分別產生一第二輸出值；以及依序於每一該亮度值中判斷一目前亮度值是否小於一臨界亮度值，若該目前亮度值小於該臨界亮度值，根據該臨界亮度值混合(blending)對應的該第一輸出值與對應的該第二輸出值以產生一亮度輸出值，且若該目前亮度值大於等於該臨界亮度值，將對應的該第一輸出值作為該亮度輸出值。
如請求項1之基於直方圖調整的對比增強方法，其中，於增強小於該預設亮度值的該至少一亮度值對應的該出現次數的步驟中，更包括：增強小於該預設亮度值的該至少一亮度值對應的該出現次數，以產生該至少一亮度值對應的一增強出現次數；以及將該增強出現次數與大於等於該預設亮度值的每一該亮度值對應的該出現次數作為該些更新出現次數，且該些更新次數分別對應到該些亮度值。
如請求項1之基於直方圖調整的對比增強方法，其中，於將累加後的該些出現次數進行該全域映射的步驟中，更包括：將累加後的該些出現次數正規化至該些亮度值的該動態範圍以分別產生該些第一輸出值，且該些亮度值與對應的該些第一輸出值形成一第一全域映射曲線。
如請求項1之基於直方圖調整的對比增強方法，其中，於將累加後的該些更新出現次數進行該全域映射的步驟中，更包括：將累加後的該些更新出現次數正規化至該些亮度值的該動態範圍以分別產生該些第二輸出值，且該些亮度值與對應的該些第二輸出值形成一第二全域映射曲線。
如請求項1之基於直方圖調整的對比增強方法，其中，於判斷該目前亮度值是否小於該臨界亮度值的步驟中，更包括：根據該些亮度值與對應的該些出現次數計算該臨界亮度值。
如請求項5之基於直方圖調整的對比增強方法，其中，於計算該臨界亮度值的步驟中，更包括：加總每一該亮度值與對應的該出現次數相乘的結果以產生一累計值；以及將該累計值除以加總該些出現次數的結果以產生該臨界亮度值。
如請求項1之基於直方圖調整的對比增強方法，其中，於混合對應的該第一輸出值與對應的該第二輸出值的步驟中，更包括：根據該目前亮度值與該臨界亮度值計算一第一權重比例與一第二權重比例，且該第一權重比例與該第二權重比例的總和為1；以及混合該第一權重比例的該第一輸出值與該第二權重比例的該第二輸出值，以產生該目前亮度值對應的該亮度輸出值。
如請求項7之基於直方圖調整的對比增強方法，其中，於計算該第一權重比例與該第二權重比例的步驟中，更包括：將該目前亮度值除以該臨界亮度值以產生該第一權重比例；以及將1減去該第一權重比例以產生該第二權重比例。
一種基於直方圖調整的對比增強裝置，用以增強一輸入影像的對比度，且該對比增強裝置包括：一影像擷取器，接收該輸入影像，並依序擷取該輸入影像中每一個像素位置的一輸入亮度值；以及一影像處理器，電連接該影像擷取器，且用以執行下列步驟：接收該輸入影像中的每一該輸入亮度值；將每一該輸入亮度值的一出現次數對應到一直方圖上的複數個亮度值；增強小於一預設亮度值的該至少一亮度值對應的該出現次數，且每一該亮度值對應到一更新出現次數；依序累加每一該出現次數以產生一第一累加曲線，且依序累加每一該更新出現次數以產生一第二累加線條，其中該第一累加曲線代表該些亮度值與該些出現次數的關係，且該第二累加曲線代表該些亮度值與該些更新出現次數的關係；根據該些亮度值的一動態範圍將累加後的該些出現次數進行一全域映射以分別產生一第一輸出值，且根據該些亮度值的該動態範圍將累加後的該些更新出現次數進行該全域映射以分別產生一第二輸出值；以及依序於每一該亮度值中判斷一目前亮度值是否小於一臨界亮度值，若該目前亮度值小於該臨界亮度值，根據該臨界亮度值混合(blending)對應的該第一輸出值與對應的該第二輸出值以產生一亮度輸出值，且若該目前亮度值大於等於該臨界亮度值，將對應的該第一輸出值作為該亮度輸出值。
如請求項9之基於直方圖調整的對比增強裝置，其中，每一該輸入亮度值以n位元表示，且該直方圖上的該些亮度值有2的n次方個。