WO2015103739A1 - 增强图像对比度的装置、电子设备及方法 - Google Patents

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WO2015103739A1
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layer
brightness
layers
contrast
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王炳融
谭志明
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富士通株式会社
王炳融
谭志明
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
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    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20172—Image enhancement details
    • G06T2207/20192—Edge enhancement; Edge preservation

Definitions

  • the present invention relates to the field of image processing, and more particularly to an apparatus, an electronic device and a method for enhancing image contrast. Background technique
  • the methods for enhancing image contrast are: overall tone reproduction method, overall histogram equalization method, homomorphic filtering method and multi-scale Retinex algorithm.
  • the above-described contrast enhancement method in the prior art has the following problem: the overall tone reproduction method loses the contrast of a part of the image area, so that the image looks faded; the image output by the overall histogram equalization method is unnatural; the homomorphic filtering method makes the image The display of the edges is unclear and produces halos; the multi-scale Retinex algorithm still does not eliminate halos.
  • Embodiments of the present invention provide an apparatus, an electronic device, and a method for enhancing image contrast, which can be accurately and effectively obtained by dividing an image into at least two layers having different levels of detail and performing different degrees of contrast enhancement on the at least two layers. Enhance image contrast to improve image display.
  • an apparatus for enhancing image contrast comprising: a dividing unit, the dividing unit configured to divide an input image into at least two layers, wherein the at least two The level of detail of the layer is different; a reinforcing unit for respectively performing contrast enhancement on each layer of the at least two layers, wherein the degree of contrast enhancement is different for each layer; a synthesizing unit, the synthesizing unit The at least two layers after contrast enhancement are synthesized.
  • an electronic device comprising the apparatus according to the first aspect of the embodiments of the invention.
  • a method for enhancing image contrast comprising: dividing an input image into at least two layers, wherein at least two layers have different levels of detail; respectively The respective layers of at least two layers are subjected to contrast enhancement, wherein the degree of contrast enhancement is different for each layer; the at least two layers after contrast enhancement are synthesized.
  • the invention has the beneficial effects that: by dividing the image into at least two layers with different degrees of detail, and performing different degrees of contrast enhancement on the at least two layers, the contrast of the image is effectively enhanced, thereby improving the display effect of the image. .
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of an apparatus for enhancing image contrast according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a dividing unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for dividing an image by a dividing unit according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a gain curve of a luminance gain function according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Figure 5 is a schematic diagram of a sigmoid function for detail amplification according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic block diagram showing the system configuration of an electronic device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a flow chart of a method for enhancing image contrast according to Embodiment 3 of the present invention.
  • Figure 8 is a flow chart showing a method of enhancing image contrast in Embodiment 4 of the present invention. detailed description
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of an apparatus for enhancing image contrast according to a first embodiment of the present invention.
  • the apparatus 100 includes: a dividing unit 101, an enhancement unit 102, and a synthesizing unit 103, where
  • the dividing unit 101 is configured to divide the input image into at least two layers, wherein the at least two layers have different degrees of detail;
  • the enhancement unit 102 is configured to perform contrast enhancement on each of the at least two layers, wherein the degree of contrast enhancement is different for each layer;
  • the synthesizing unit 103 is for synthesizing the at least two layers after the contrast enhancement.
  • the image contrast can be accurately and effectively enhanced, thereby improving the display effect of the image.
  • the dividing unit 101 divides the input image into at least two layers having different degrees of detail, and can use any of the existing methods.
  • the structure of the dividing unit and the dividing method used in the embodiment of the present invention will be exemplarily described below.
  • Fig. 2 is a block diagram showing the structure of the dividing unit 101 of the first embodiment of the present invention.
  • the dividing unit 101 includes: an extracting unit 201 and a filtering unit 202, where
  • the extracting unit 201 is configured to extract a luminance component of the input image
  • the filtering unit 202 is configured to perform edge preservation filtering on the luminance component by using different filter coefficients to obtain at least two layers, wherein the at least two layers include a background layer and at least one detail layer, and the background layer and the detail layer respectively include At least two areas with different contrasts.
  • Step 301 Extract a luminance component of the input image.
  • Step 302 Perform edge preservation filtering on the luminance component by using different filter coefficients to obtain at least two layers, where the at least two layers include a background layer and at least one detail layer, where the background layer and the detail layer respectively include different contrast ratios At least two areas.
  • the display effect of the edge portion of the image can be improved, and the halo phenomenon can be avoided.
  • the luminance component of the input image may be extracted using any of the existing methods.
  • color space conversion can be performed on the input image, for example, converting the input image into a YCbCr space, and the obtained Y component is the luminance component of the input image; and if the input image is a grayscale image, Get the brightness of the input image directly.
  • the luminance component Y is expressed in floating point form, 0 Y 1 .
  • edge preservation filtering of the luminance component may use any of the existing methods.
  • the edge preservation filtering method adopted by the embodiment of the present invention is exemplarily described below.
  • edge-preserving filtering can be performed using Weighted Least Squares (WLS).
  • WLS Weighted Least Squares
  • the input image g is edge-preserved and filtered by the weighted least squares method to obtain the output image f, and the output image f is made as close as possible to the input image g, and at the same time, the image has a portion other than the gradient.
  • the part is as smooth as possible.
  • the optimization constraints of the weighted least squares filtering can be expressed by the following formulas (1) and (2): arg mm ( 1 )
  • p denotes the spatial position of the pixel
  • fli p (g ⁇ n a ⁇ (g) denotes the smoothing weight of the pixel p in the X-axis and y-axis directions respectively
  • /1 denotes the filter coefficient, and the larger the value of /1, the filter
  • the smoothness of the subsequent image f is higher
  • a represents the gradient sensitivity index of the input image g
  • represents a small constant for preventing the divisor from being zero, for example f 0.0001.
  • the edge portion of the image can be better smoothed, thereby further improving the display effect of the edge portion of the image.
  • At least two layers including a background layer and at least one detail layer may be constructed, for example, a background layer, an intermediate detail layer, and a high detail layer may be constructed by the following formula (4):
  • C represents the brightness of the background layer
  • M represents the brightness of the intermediate detail layer
  • F represents the brightness of the highly detailed layer.
  • the background layer has no detail components
  • the high detail layer has more detail components than the intermediate detail layer.
  • the embodiment of the present invention utilizes the structure and division method of the above-described exemplary division unit to obtain at least two layers having different degrees of detail. And, since the edge retention filtering method is employed, each of the at least two layers obtained has at least two regions having different contrasts.
  • the enhancement unit 102 is configured to perform contrast enhancement on the respective layers of the at least two layers, respectively, wherein the degree of contrast enhancement is different for each layer.
  • Embodiments of the present invention can perform the above enhancement of contrast using any of the existing methods.
  • the method of contrast enhancement employed in the embodiment of the present invention is exemplarily described below.
  • the enhancement unit 102 determines a luminance gain function for the background layer and the at least one detail layer based on the brightness of the background layer, and respectively uses the luminance gain function of the background layer and the luminance gain function of the at least one detail layer to respectively The background layer and at least one detail layer are contrast enhanced.
  • the brightness gain functions of the respective detail layers of the at least one detail layer are the same, and the brightness gain function of the at least one detail layer is different from the brightness gain function of the background layer.
  • the brightness gain function of the background layer determined by the enhancement unit 102 based on the brightness of the background layer can be expressed by the following equation (5):
  • G(q X » denotes the brightness gain function of the background layer
  • q x ) denotes the brightness of the background layer, 0 ⁇ C(x) ⁇ l
  • p and q denote the underexposed gain coefficient
  • s denotes the overexposure inhibition coefficient
  • r Indicates the brightness invariance coefficient, 0 ⁇ p ⁇ q ⁇ r ⁇ s ⁇ l.
  • the luminance gain function is different for regions of different brightness in the background layer.
  • the gain of the luminance is performed by using p and q;
  • the adjustment is performed by using r, p, q; for the luminance greater than or equal to r, and less than or equal to 1 Area, using r and s for brightness suppression.
  • the brightness gain function of the at least one detail layer determined by the enhancement unit 102 based on the brightness of the background layer can be expressed by the following equation (6):
  • R-1 (r ⁇ l)C(x) where H(C(x)) represents the luminance gain function of at least one detail layer, C( X ) represents the brightness of the background layer, 0 ⁇ (x) ⁇ l; p And q denotes an underexposed gain coefficient, s denotes an overexposure suppression coefficient, and r denotes a luminance invariance coefficient, 0 ⁇ p ⁇ q ⁇ r ⁇ s ⁇ l.
  • the enhancement unit 102 utilizes the brightness gain function of the background layer and the brightness gain function of the at least one detail layer to respectively the background layer and the at least one The detail layer is contrast enhanced.
  • G( X ), M X ) and (x) respectively represent the brightness of the background layer [, the intermediate detail layer M and the height detail F
  • contrast enhancement C(x), M(x) and F(x) respectively Indicates the brightness of the background layer [, the intermediate detail layer M and the height detail layer F before contrast enhancement
  • G(C(x)) represents the brightness gain function of the background layer
  • H(C(x)) represents the intermediate detail layer M and height The brightness gain function of the detail layer F.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a gain curve of the luminance gain function of the present embodiment.
  • the abscissa indicates the input background layer brightness B
  • the ordinate indicates the gain background layer brightness B e
  • the solid line "-" indicates the use of G (C ( X ; background layer obtained after gain)
  • the brightness B e indicates the background layer brightness B e obtained by using H (C ( X » gain).
  • the apparatus 100 may further include an amplifying unit 104, wherein the amplifying unit 104 is configured to perform detail zooming processing on the detail layer with the most detailed detail components in the at least one detail layer after the contrast enhancement.
  • the amplifying unit 104 is an optional component, which is indicated by a dashed box in Fig. 1.
  • the display of the image details can be enhanced, thereby further improving the display effect of the image.
  • the detail layer having the most detailed detail can be subjected to detail enlargement processing using any of the existing methods.
  • the amplifying unit 104 converts the brightness of the detail layer having the most detailed detail components in the at least one detail layer after the contrast enhancement by the sigmoid function, thereby realizing the detail enlargement processing.
  • Fig. 5 is a schematic diagram showing the s-type function for detail enlargement of the present embodiment.
  • the sigmoid function can be expressed by the following formula (8):
  • x. b ⁇ x ⁇ l where a represents the gain adjustment factor and b represents the luminance cutoff, a>0, 0 ⁇ b l.
  • the detail layer with the highest detail component is a high detail layer?
  • the brightness of the height detail layer after the enlargement process can be expressed by the following formula (9):
  • (x) represents the brightness of the height detail layer F after the detail enlargement process
  • ( ⁇ ) represents the brightness of the height detail F after the contrast enhancement
  • the synthesizing unit 103 enhances the background layer after the contrast enhancement, the intermediate detail layer after the contrast enhancement, and the detail-enhanced processing.
  • the brightness of the highly detailed layer is synthesized and expressed by the following formula (10):
  • the output image may be directly output ( ⁇ ); if the input image is a color image, the color reconstruction may also be performed based on ( X ) and the RGB component of the input image, Among them, color reconstruction can be performed using any of the existing methods.
  • (x) represents the reconstructed RGB component, /.
  • ( x ) indicates the RGB component of the input image
  • ⁇ ( ⁇ ) indicates the brightness of the input image
  • ( ⁇ ) indicates the combined brightness
  • the image contrast can be accurately and effectively enhanced, thereby improving the display effect of the image.
  • the display effect of the edge portion of the image can be improved, and the halo phenomenon can be avoided.
  • the edge portion of the image can be better smoothed, thereby further improving the display effect of the edge portion of the image.
  • the display of the image details can be enhanced, thereby further improving the display effect of the image.
  • An embodiment of the present invention provides an electronic device including the apparatus for enhancing image contrast as described in Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a schematic block diagram showing the system configuration of an electronic device 600 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • electronic device 600 can include central processor 601 and memory 602; memory 602 is coupled to central processor 601.
  • the figure is exemplary; other types of structures may be used in addition to or in place of the structure to implement telecommunications functions or other functions.
  • the electronic device 600 may further include: an imaging unit 603, a communication module 604, an input unit 605, an audio processor 606, a display 607, and a power source 608.
  • the imaging unit 603 inputs the captured image to the memory 602 for storage.
  • the functionality of the device that enhances image contrast may be integrated into central processor 601.
  • the central processing unit 601 may be configured to: divide the input image into at least two layers, wherein the at least two layers have different degrees of detail; respectively, performing contrast enhancement on each of the at least two layers, wherein The degree of contrast enhancement is different for each layer; the at least two layers with enhanced contrast are synthesized.
  • the dividing the input image into at least two layers includes: extracting a luminance component of the input image; performing edge preservation filtering on the luminance component by using different filter coefficients to obtain the at least two layers, where
  • the at least two layers include a background layer and at least one detail layer, the background layer and the detail layer respectively including at least two regions having different contrasts.
  • the performing edge-preserving filtering on the luma component by using different filter coefficients includes: performing the edge-preserving filtering by using a weighted least squares (WLS) method.
  • WLS weighted least squares
  • the performing contrast enhancement on the respective layers of the at least two layers respectively includes: determining brightness gain functions for the background layer and the at least one detail layer respectively based on brightness of the background layer; A brightness gain function of the background layer and a brightness gain function of the at least one detail layer respectively enhance contrast enhancement of the background layer and the at least one detail layer.
  • the central processing unit 601 can be further configured to: the at least one detail layer after the contrast is enhanced
  • the detail layer with the most detailed detail component is subjected to detail enlargement processing
  • the synthesizing the at least two layers after the contrast enhancement includes: adding a contrast enhanced background layer, and the detail component having the most detailed detail layer
  • the detail layer and the detail layer having the most detailed detail components subjected to the detail enlargement process are synthesized.
  • the brightness gain functions of the respective detail layers of the at least one detail layer are the same, and the brightness gain function of the at least one detail layer is different from the brightness gain function of the background layer.
  • the detail layer having the most detailed detail component in the at least one detail layer after the contrast enhancement is subjected to detail enlargement processing, comprising: using a sigmoid function to enhance the detail component in the at least one detail layer after the contrast enhancement
  • the detail layer performs the transformation of the brightness of the detail.
  • the apparatus for enhancing image contrast may be configured separately from the central processing unit 601.
  • the apparatus for enhancing image contrast may be configured as a chip connected to the central processing unit 601, and the enhanced image is implemented by control of the central processing unit. The function of the contrast device.
  • the electronic device 600 does not necessarily have to include all the components shown in FIG. 6.
  • the central processing unit 601 is sometimes also referred to as a controller or an operation control, and may include a microprocessor or other processing.
  • the central processing unit 601 receives input and controls the operation of various components of the electronic device 600.
  • Memory 602 can be one or more of a buffer, a flash memory, a hard drive, a removable medium, a volatile memory, a non-volatile memory, or other suitable device.
  • the above-mentioned information related to the failure can be stored, and a program for executing the related information can be stored.
  • the central processing unit 601 can execute the program stored in the memory 602 to implement information storage or processing and the like.
  • the functions of other components are similar to those of the existing ones and will not be described here.
  • the various components of electronic device 600 may be implemented by special purpose hardware, firmware, software, or a combination thereof without departing from the scope of the invention.
  • the electronic device is, for example, a portable radio communication device, including all devices such as mobile phones, smart phones, pagers, communication devices, electronic organizers, personal digital assistants (PDAs), smart phones, portable communication devices, and the like.
  • the electronic device may also be a device having an imaging function, and the device may not have a communication function, and includes, for example, a camera, a video camera, and the like.
  • the embodiments of the present invention do not limit the types of electronic devices.
  • Figure 7 is a flow chart showing a method of enhancing image contrast according to Embodiment 3 of the present invention, corresponding to the apparatus for enhancing image contrast of Embodiment 1. As shown in Figure 7, the method includes:
  • Step 701 Dividing the input image into at least two layers, wherein the at least two layers have different degrees of detail; Step 702: performing contrast enhancement on each of the at least two layers, wherein contrast enhancement is performed on each layer Different degrees;
  • Step 703 Synthesize the at least two layers with enhanced contrast.
  • the method of dividing the input image into at least two layers, the contrast enhancement for each layer, and the method of synthesizing the at least two layers are the same as those in the first embodiment, and are not described herein again.
  • the image contrast can be accurately and effectively enhanced, thereby improving the display effect of the image.
  • Figure 8 is a flow chart showing a method of enhancing image contrast in Embodiment 4 of the present invention for explaining an application example for enhancing the contrast of a color image by the apparatus for image contrast of Embodiment 1. As shown in Figure 8, the method includes:
  • Step 801 Perform color space conversion on the input image.
  • Step 802 For the luminance component ⁇ obtained after the color space conversion, using different filter coefficients and ⁇ for edge preservation filtering, obtaining the background layer C, the intermediate detail layer M and the high detail layer F;
  • Step 803 Determine a brightness gain function G(C(x)) of the background layer C, a middle detail layer M, and a brightness gain function f(C(x)) of the height detail layer F based on the brightness of the background layer C ;
  • Step 804 Based on the luminance gain function G(C(x; and H(C(x» respectively for the background layer C, the intermediate detail layer
  • Step 805 performing a detail enlargement process on the height detail layer F after the contrast enhancement, and obtaining a high detail layer brightness (X) after detailed enlargement processing;
  • Step 806 Synthesize the brightness of the contrast-enhanced background layer, the contrast-enhanced intermediate detail layer, and the detail-enhanced high-level detail layer to obtain the synthesized brightness! ( ⁇ );
  • Step 807 Perform color reconstruction based on the synthesized brightness! ( ⁇ ) and the RGB component of the input image. Have to output an image.
  • a method of performing color space conversion on an input image a method of dividing an input image into at least two layers, a method of determining a luminance gain function of each layer, performing contrast enhancement on each layer, and performing a height detail layer
  • the method of the detail enlargement processing, the method of synthesizing the at least two layers, and the method of performing the color reconstruction are the same as those in the first embodiment, and are not described herein again.
  • the image contrast can be accurately and effectively enhanced, thereby improving the display effect of the image.
  • Embodiments of the present invention also provide a computer readable program, wherein when the program is executed in a device or an electronic device that enhances image contrast, the program causes a computer to perform the implementation in the device or electronic device that enhances image contrast The method of enhancing image contrast as described in Example 3 or Embodiment 4.
  • Embodiments of the present invention also provide a storage medium storing a computer readable program, wherein the computer readable program causes a computer to perform the enhanced image described in Embodiment 3 or Embodiment 4 in a device or an electronic device that enhances image contrast.
  • the method of contrast is not limited to Embodiment 3 or Embodiment 4 in a device or an electronic device that enhances image contrast.
  • the above apparatus and method of the present invention may be implemented by hardware, or may be implemented by hardware in combination with software.
  • the present invention relates to a computer readable program that, when executed by a logic component, enables the logic component to implement the apparatus or components described above, or to cause the logic component to implement the various methods described above Or steps.
  • the present invention also relates to a storage medium for storing the above program, such as a hard disk, a magnetic disk, an optical disk, a DVD, a flash memory, and the like.

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Abstract

本发明实施例提供一种增强图像对比度的装置、电子设备及方法，其中，所述装置包括：划分单元，用于将输入图像划分为至少两个层，其中，所述至少两个层的细节程度不同；增强单元，用于分别对所述至少两个层的各个层进行对比度增强，其中，对各个层进行对比度增强的程度不同；合成单元，用于将对比度增强后的所述至少两个层进行合成。通过将图像划分为细节程度不同的至少两个层，并对该至少两个层进行不同程度的对比度增强，能够准确有效的增强图像对比度，从而提高图像的显示效果。

Description

增强图像对比度的装置、 电子设备及方法 技术领域
本发明涉及图像处理领域， 尤其涉及一种增强图像对比度的装置、 电子设备及方 法。 背景技术
随着信息技术的不断发展， 对于图像显示效果的要求越来越高， 而增强图像对比 度是提高图像显示效果的重要途径之一。 目前， 增强图像对比度的方法主要有： 整体 色调再现法、 整体直方图均衡法、 同态滤波法以及多尺度 Retinex算法。
应该注意， 上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、 完整的说明， 并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发 明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。 发明内容
现有技术中的上述对比度增强的方法存在以下问题：整体色调再现法会损失部分 图像区域的对比度，从而使得图像看起来褪色;整体直方图均衡法输出的图像不自然； 同态滤波法使得图像边缘的显示不清晰， 且会产生光晕现象； 多尺度 Retinex算法仍 然不能消除光晕现象。
本发明实施例提供一种增强图像对比度的装置、 电子设备及方法，通过将图像划 分为细节程度不同的至少两个层， 并对该至少两个层进行不同程度的对比度增强， 能 够准确有效的增强图像对比度， 从而提高图像的显示效果。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种增强图像对比度的装置，所述装置包括: 划分单元， 所述划分单元用于将输入图像划分为至少两个层， 其中， 所述至少两个层 的细节程度不同； 增强单元，所述增强单元用于分别对所述至少两个层的各个层进行 对比度增强， 其中， 对各个层进行对比度增强的程度不同； 合成单元， 所述合成单元 用于将对比度增强后的所述至少两个层进行合成。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括根据本发明实施例的第 一方面所述的装置。 根据本发明实施例的第三方面，提供一种增强图像对比度的方法，所述方法包括: 将输入图像划分为至少两个层， 其中， 所述至少两个层的细节程度不同； 分别对所述 至少两个层的各个层进行对比度增强， 其中， 对各个层进行对比度增强的程度不同； 将对比度增强后的所述至少两个层进行合成。
本发明的有益效果在于： 通过将图像划分为细节程度不同的至少两个层， 并对该 至少两个层进行不同程度的对比度增强，有效的增强了图像的对比度， 从而提高了图 像的显示效果。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式， 指明了本发明的原 理可以被采用的方式。应该理解， 本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在 所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和 /或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多 个其它实施方式中使用， 与其它实施方式中的特征相组合， 或替代其它实施方式中的 特征。
应该强调， 术语 "包括 /包含"在本文使用时指特征、 整件、 步骤或组件的存在， 但并不排除一个或更多个其它特征、 整件、 步骤或组件的存在或附加。 附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部 分， 用于例示本发明的实施方式， 并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见 地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 在附图中： 图 1是本发明实施例 1的增强图像对比度的装置的结构示意图；
图 2是本发明实施例 1的划分单元的结构示意图；
图 3是本发明实施例 1的划分单元对图像进行划分的方法流程图；
图 4是本发明实施例 1的亮度增益函数的增益曲线示意图；
图 5是本发明实施例 1的用于细节放大的 S型函数的曲线示意图；
图 6是本发明实施例 2的电子设备的***构成的一示意框图；
图 7是本发明实施例 3的增强图像对比度的方法流程图；
图 8是本发明实施例 4的增强图像对比度的方法流程图。 具体实施方式
参照附图， 通过下面的说明书， 本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明 书和附图中， 具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原 则的部分实施方式， 应了解的是， 本发明不限于所描述的实施方式， 相反， 本发明包 括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。下面结合附图对本发明 的各种实施方式进行说明。 这些实施方式只是示例性的， 不是对本发明的限制。
实施例 1
图 1是本发明实施例 1的增强图像对比度的装置的结构示意图。如图 1所示， 该 装置 100包括： 划分单元 101、 增强单元 102以及合成单元 103， 其中，
划分单元 101用于将输入图像划分为至少两个层，其中， 该至少两个层的细节程 度不同；
增强单元 102用于分别对该至少两个层的各个层进行对比度增强，其中，对各个 层进行对比度增强的程度不同；
合成单元 103用于将对比度增强后的该至少两个层进行合成。
由上述实施例可知，通过将图像划分为细节程度不同的至少两个层， 并对该至少 两个层进行不同程度的对比度增强， 能够准确有效的增强图像对比度， 从而提高图像 的显示效果。
在本实施例中，划分单元 101将输入图像划分为细节程度不同的至少两个层可使 用现有方法中的任一种。以下对本发明实施例的划分单元的结构和使用的划分方法进 行示例性的说明。
图 2是本发明实施例 1的划分单元 101的结构示意图。 如图 2所示， 划分单元 101包括： 提取单元 201以及滤波单元 202， 其中，
提取单元 201用于提取输入图像的亮度分量；
滤波单元 202用于利用不同的滤波系数对该亮度分量进行边缘保留滤波，以获得 至少两个层， 其中， 该至少两个层包括背景层和至少一个细节层， 该背景层和细节层 分别包括对比度不同的至少两个区域。
图 3是本发明实施例 1的划分单元对图像进行划分的方法流程图。 如图 3所示， 该方法包括： 步骤 301 : 提取输入图像的亮度分量；
步骤 302: 利用不同的滤波系数对该亮度分量进行边缘保留滤波， 以获得至少两 个层， 其中， 该至少两个层包括背景层和至少一个细节层， 该背景层和细节层分别包 括对比度不同的至少两个区域。
通过使用边缘保留滤波对输入图像进行分层， 能够提高图像边缘部分的显示效 果， 并且， 能够避免产生光晕现象。
在本实施例中， 提取输入图像的亮度分量可使用现有方法中的任一种。例如， 如 果输入图像是彩色图像， 可对输入图像进行色彩空间转换， 例如将输入图像转换为 YCbCr空间， 获得的 Y分量即为输入图像的亮度分量； 而如果输入图像是灰度图像， 则可直接获得输入图像的亮度¥。其中， 对于输入图像的每一个像素， 该亮度分量 Y 用浮点形式表示， 0 Y 1。
在本实施例中，对该亮度分量进行边缘保留滤波可使用现有方法中的任一种。 以 下对本发明实施例采用的边缘保留滤波法进行示例性的说明。
例如， 可使用加权最小二乘法 （Weighted Least Squares, WLS ) 进行边缘保留滤 波。 对于输入图像 g， 加权最小二乘法对该输入图像 g进行边缘保留滤波， 获得输出 图像 f， 并且， 使得该输出图像 f尽量接近于输入图像 g， 同时使得图像中除了梯度 明显的部分以外的其他部分尽量平滑。其中，加权最小二乘法滤波的优化约束条件可 以用下式 （1 ) 和 （2 ) 表示： arg mm ( 1 )
Figure imgf000006_0002
。w (g) : + ε ( 2 )
Figure imgf000006_0001
其中， p表示像素的空间位置， fli p(g^na^(g)分别表示像素 p在 X轴和 y轴方 向的平滑权重； /1表示滤波系数， /1的值越大， 则滤波后的图像 f的平滑度越高； a 表示输入图像 g 的梯度敏感指数； 表示一很小的常数， 用于防止除数为零， 例如 f =0.0001。
通过使用加权最小二乘法对输入图像的亮度分量进行边缘保留滤波，能够较好的 对图像的边缘部分进行平滑处理， 从而进一步提高图像边缘部分的显示效果。
对于确定的梯度敏感指数 α和变化的滤波系数 /1， 可获得不同平滑水平的滤波 后图像的亮度， 用下式 （3 ) 表
Figure imgf000007_0001
其中， α表示梯度敏感指数， α保持不变； /1表示滤波系数， 其是一个变量； Υο和 ¥ 分别表示对应于滤波系数 和 4的滤波后图像的亮度。 其中， Α大于 ， 从而 的平滑程度高于 Yo。
基于上述
Figure imgf000007_0002
Υ 可构建包括背景层和至少一个细节层的至少两个层， 例如， 可 通过下式 （4 ) 构建背景层、 中间细节层以及高度细节层：
C = YX
M = Y0 - Yt ( 4 )
F = Y - Z
其中， C表示背景层的亮度， M表示中间细节层的亮度， F表示高度细节层的亮 度。 背景层不具有细节成分， 高度细节层具有比中间细节层更多的细节成分。
这样，本发明实施例利用上述示例性的划分单元的结构和划分方法， 获得了细节 程度不同的至少两个层。并且， 由于采用了边缘保留滤波法， 获得的至少两个层中的 各个层均具有对比度不同的至少两个区域。
在本实施例中， 增强单元 102 用于分别对该至少两个层的各个层进行对比度增 强， 其中， 对各个层进行对比度增强的程度不同。本发明实施例可使用现有方法中的 任一种方法进行上述对比度的增强。以下对本发明实施例采用的对比度增强的方法进 行示例性的说明。
例如，增强单元 102基于该背景层的亮度分别确定用于该背景层和至少一个细节 层的亮度增益函数，并利用该背景层的亮度增益函数和该至少一个细节层的亮度增益 函数分别对该背景层和至少一个细节层进行对比度增强。
其中， 至少一个细节层的各个细节层的亮度增益函数相同， 并且， 至少一个细节 层的亮度增益函数与背景层的亮度增益函数不同。
例如，增强单元 102基于背景层的亮度确定的该背景层的亮度增益函数可以用下 式 ( 5 ) 表示：
Figure imgf000007_0003
其中， G(qX»表示背景层的亮度增益函数， qx)表示背景层的亮度， 0^C(x)^l; p和 q表示曝光不足增益系数， s表示曝光过度抑制系数， r表示亮度不变系数， 0<p <q<r<s< l。
从上式 （5) 可以看出， 对于背景层中亮度不同的区域， 该亮度增益函数不同。 其中， 对于亮度小于 p的区域， 利用 p和 q进行亮度的增益； 对于亮度大于等于 p、 且小于 r的区域， 利用 r、 p、 q进行调节； 对于亮度大于等于 r、 且小于等于 1的区 域， 利用 r和 s进行亮度的抑制。
通过在亮度不同的区域使用不同的亮度增益函数，能够进一步准确有效的进行对 比度的增强。
增强单元 102 基于背景层的亮度确定的至少一个细节层的亮度增益函数可以用 下式 （6) 表示：
(q + r)/2
0≤ C(x) < p
P
-(q + r)/2 + r((q + r)/2-P)^ p≤ c^< r
H(C(x)) =
r - p (6)
(r-p)C(x)
r - s r(s - 1)
r≤ C(x)≤ 1
r-1 (r— l)C(x) 其中， H(C(x))表示至少一个细节层的亮度增益函数， C(X)表示背景层的亮度， 0 ^ (x)^l; p和 q表示曝光不足增益系数， s表示曝光过度抑制系数， r表示亮度不 变系数， 0<p< q<r< s< l。
在本实施例中， 曝光不足增益系数 和 、 曝光过度抑制系数 s以及亮度不变系 数 r可以根据输入图像的实际情况以及实际需求进行设定。 例如， 可以进行如下的取 值： ρ= 16/255， g= 130/255， r= 160/255， 5 = 230/255, 但本实施例不限于上述取值。
在本实施例中，增强单元 102在确定背景层和至少一个细节层的亮度增益函数之 后，利用该背景层的亮度增益函数和该至少一个细节层的亮度增益函数分别对该背景 层和至少一个细节层进行对比度增强。
在获得了背景层的亮度增益函数 G(C(x; 以及细节层的亮度增益函数 H(C(x»之 后， 对于本实施例中划分为背景层 C、 中间细节层 M以及高度细节层 F的情况， 各 个层增益后的亮度可用下式 （7) 表示： Ce(x) = C(x)-G(C(x))
Figure imgf000009_0001
e(x) = (x)-H(C(x))
其中， G(X)、 M X)以及 (x)分别表示背景层〔、 中间细节层 M以及高度细节 F进行对比度增强后的亮度， C(x)、 M(x)以及 F(x)分别表示背景层〔、 中间细节层 M以及高度细节层 F进行对比度增强之前的亮度， G(C(x))表示背景层的亮度增益函 数， H(C(x))表示中间细节层 M和高度细节层 F的亮度增益函数。
图 4是本实施例的亮度增益函数的增益曲线示意图。如图 4所示，横坐标表示输 入的背景层亮度 B， 纵坐标表示增益后的背景层亮度 Be， 其中， 实线 "—— "表示 利用 G(C(X; 增益后获得的背景层亮度 Be， 点化线 "…… "表示利用 H(C(X»增益后 获得的背景层亮度 Be。
在本实施例中， 如图 1所示， 装置 100还可以包括放大单元 104， 其中， 放大单 元 104 用于将对比度增强后的至少一个细节层中细节成分最多的细节层进行细节放 大处理。
在本实施例中， 放大单元 104是可选部件， 在图 1中用虚线框表示。
这样，通过对细节成分最多的细节层进行细节放大处理， 能够加强图像细节的显 示， 从而进一步提高图像的显示效果。
在本实施例中，可使用现有方法中的任一种对细节成分最多的细节层进行细节放 大处理。
例如，放大单元 104利用 S型函数对对比度增强后的至少一个细节层中细节成分 最多的细节层的亮度进行变换， 从而实现细节放大处理。
图 5是本实施例的用于细节放大的 S型函数的曲线示意图， 如图 5所示， 该 S 型函数可以用下式 （8) 表示：
b(\ + e ab) l-e a
0<x<b
S(x) \-e \ + e (8)
x. b<x<l 其中， a表示增益程度调节系数， b表示亮度截止值， a>0， 0<b l。
在本实施例中， a和 b可根据图像的实际情况和实际需要进行设定。 例如， 可进 行如下的取值： a=8， b=0.6， 但本实施例不限于上述取值。
在本实施例中， 细节成分最高的细节层为高度细节层？， 利用上述 S函数进行细 节放大处理后的高度细节层的亮度可用下式 （9) 表示：
F(x) = S(F(x)) (9)
其中， (x)表示细节放大处理后的高度细节层 F的亮度， (χ)表示高度细节 F 进行对比度增强后的亮度。
在本实施例中，在对细节成分最高的细节层， 即高度细节层 F进行细节放大处理 后，合成单元 103将对比度增强后的背景层、对比度增强后的中间细节层以及经过细 节放大处理的高度细节层的亮度进行合成， 用下式 （10) 表示：
7(x) = Ce(x) + e(x) + (x) (10)
其中， (χ)表示合成后的亮度， c (X)表示对比度增强后的背景层亮度， M X)衰 示对比度增强后的中间细节层亮度， (;x)表示经过细节放大处理的高度细节层亮度。
在本实施例中， 如果输入图像是灰度图像， 则可以直接输出 (χ)作为输出图像； 如果输入图像是彩色图像，则还可以基于 (X)以及输入图像的 RGB分量进行色彩重 构， 其中， 进行色彩重构可以使用现有方法中的任一种。
例如， 可采用下式 （11) 进行色彩的重构， 从而获得输出图像： /： (X) = · ί¾ Γ ( + ^~β - (χ) - (χ) + (X)) ID 其中， (x)表示重构后的 RGB分量， /。(x) 表示输入图像的 RGB分量， ； Γ(χ) 表示输入图像的亮度， ΐ;(χ)表示合成后的亮度， ？表示饱和度调节参数， 0 ? 1。 其中， 当 ? =0时， 输出图像的饱和度缺少， 当 ? =1时， 输出图像的饱和度过量， 可 根据实际需求对该饱和度调节参数 进行设定。 例如， ?=0.6。
由上述实施例可知，通过将图像划分为细节程度不同的至少两个层， 并对该至少 两个层进行不同程度的对比度增强， 能够准确有效的增强图像对比度， 从而提高图像 的显示效果。
此外，通过使用边缘保留滤波对输入图像进行分层， 能够提高图像边缘部分的显 示效果， 并且， 能够避免产生光晕现象。
通过使用加权最小二乘法对输入图像的亮度分量进行边缘保留滤波，能够较好的 对图像的边缘部分进行平滑处理， 从而进一步提高图像边缘部分的显示效果。
通过在亮度不同的区域使用不同的亮度增益函数，能够进一步准确有效的进行对 比度的增强。
通过对细节成分最多的细节层进行细节放大处理， 能够加强图像细节的显示， 从 而进一步提高图像的显示效果。
实施例 2
本发明实施例提供一种电子设备，该电子设备包括如实施例 1所述的增强图像对 比度的装置。
图 6是本发明实施例 2的电子设备 600的***构成的一示意框图。 如图 6所示， 电子设备 600可以包括中央处理器 601和存储器 602; 存储器 602耦合到中央处理器 601。 该图是示例性的； 还可以使用其他类型的结构， 来补充或代替该结构， 以实现 电信功能或其他功能。
如图 6所示， 该电子设备 600还可以包括： 摄像单元 603、 通信模块 604、 输入 单元 605、 音频处理器 606、 显示器 607、 电源 608。 其中， 摄像单元 603将拍摄的图 像输入到存储器 602进行存储。
在一个实施方式中， 增强图像对比度的装置的功能可以被集成到中央处理器 601 中。 其中， 中央处理器 601可以被配置为： 将输入图像划分为至少两个层， 其中， 所 述至少两个层的细节程度不同； 分别对所述至少两个层的各个层进行对比度增强，其 中，对各个层进行对比度增强的程度不同； 将对比度增强后的所述至少两个层进行合 成。
其中，所述将输入图像划分为至少两个层，包括：提取所述输入图像的亮度分量; 利用不同的滤波系数对所述亮度分量进行边缘保留滤波， 以获得所述至少两个层，其 中，所述至少两个层包括背景层和至少一个细节层，所述背景层和细节层分别包括对 比度不同的至少两个区域。
其中， 所述利用不同的滤波系数对所述亮度分量进行边缘保留滤波， 包括： 利用 加权最小二乘法 （WLS ) 进行所述边缘保留滤波。
其中， 所述分别对所述至少两个层的各个层进行对比度增强， 包括： 基于所述背 景层的亮度分别确定用于所述背景层和所述至少一个细节层的亮度增益函数；利用所 述背景层的亮度增益函数和所述至少一个细节层的亮度增益函数分别对所述背景层 和所述至少一个细节层进行对比度增强。
其中， 中央处理器 601还可以被配置为： 将对比度增强后的所述至少一个细节层 中细节成分最多的细节层进行细节放大处理；所述将对比度增强后的所述至少两个层 进行合成， 包括： 将对比度增强后的背景层、所述细节成分最多的细节层之外的其他 细节层以及经过细节放大处理的所述细节成分最多的细节层进行合成。
其中， 所述至少一个细节层的各个细节层的亮度增益函数相同， 并且， 所述至少 一个细节层的亮度增益函数与所述背景层的亮度增益函数不同。
其中，所述将对比度增强后的所述至少一个细节层中细节成分最多的细节层进行 细节放大处理，包括：利用 S型函数对所述对比度增强后的所述至少一个细节层中细 节成分最多的细节层进行细节的亮度进行变换。
在另一个实施方式中， 增强图像对比度的装置可以与中央处理器 601分开配置， 例如可以将增强图像对比度的装置配置为与中央处理器 601连接的芯片，通过中央处 理器的控制来实现增强图像对比度的装置的功能。
在本实施例中电子设备 600也并不是必须要包括图 6中所示的所有部件 如图 6所示， 中央处理器 601有时也称为控制器或操作控件， 可以包括微处理器 或其他处理器装置和 /或逻辑装置， 中央处理器 601接收输入并控制电子设备 600的 各个部件的操作。
存储器 602， 例如可以是缓存器、 闪存、 硬驱、 可移动介质、 易失性存储器、 非 易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此 外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器 601可执行该存储器 602存储的该 程序， 以实现信息存储或处理等。 其他部件的功能与现有类似， 此处不再赘述。 电子 设备 600的各部件可以通过专用硬件、 固件、 软件或其结合来实现， 而不偏离本发明 的范围。
在本实施例中， 该电子设备例如是便携式无线电通信设备， 包括所有诸如移动电 话、 智能手机、 寻呼机、 通信装置、 电子记事簿、 个人数字助理 （PDA)、 智能电话、 便携式通信装置等的设备。 另外， 该电子设备还可以是具有摄像功能的设备， 该设备 可以不具有通信功能， 例如包括： 照相机、 摄像机等。 本发明实施例并不对电子设备 的种类进行限制。
由上述实施例可知，通过将图像划分为细节程度不同的至少两个层， 并对该至少 两个层进行不同程度的对比度增强， 能够准确有效的增强图像对比度， 从而提高图像 的显示效果。 实施例 3
图 7是本发明实施例 3的增强图像对比度的方法流程图，对应于实施例 1的增强 图像对比度的装置。 如图 7所示， 该方法包括：
步骤 701 :将输入图像划分为至少两个层，其中，该至少两个层的细节程度不同； 步骤 702: 分别对该至少两个层的各个层进行对比度增强， 其中， 对各个层进行 对比度增强的程度不同；
步骤 703 : 将对比度增强后的该至少两个层进行合成。
在本实施例中，将输入图像划分为至少两个层的方法、对各个层进行对比度增强 以及将该至少两个层进行合成的方法与实施例 1中的记载相同， 此处不再赘述。
由上述实施例可知，通过将图像划分为细节程度不同的至少两个层， 并对该至少 两个层进行不同程度的对比度增强， 能够准确有效的增强图像对比度， 从而提高图像 的显示效果。
实施例 4
图 8是本发明实施例 4 的增强图像对比度的方法流程图， 其用于说明实施例 1 的图像对比度的装置用于增强彩色图像的对比度的应用实例。如图 8所示， 该方法包 括：
步骤 801 : 对输入图像进行色彩空间转换；
步骤 802: 对于色彩空间转换后获得的亮度分量¥，利用不同的滤波系数 和^ 进行边缘保留滤波， 获得背景层 C、 中间细节层 M以及高度细节层 F;
步骤 803 : 基于背景层 C的亮度确定背景层 C的亮度增益函数 G(C(x))、 中间细 节层 M以及高度细节层 F的亮度增益函数 f(C(x)) ;
步骤 804: 基于亮度增益函数 G(C(x; 以及 H(C(x»分别对背景层 C、 中间细节层
M和高度细节层 F进行对比度的增强；
步骤 805 : 将对比度增强后的高度细节层 F进行细节放大处理， 获得经过细节放 大处理的高度细节层亮度 (X) ;
步骤 806: 将对比度增强后的背景层、 对比度增强后的中间细节层以及经过细节 放大处理的高度细节层的亮度进行合成， 获得合成后的亮度！ (χ)；
步骤 807: 基于合成后的亮度! (χ)以及输入图像的 RGB分量进行色彩重构， 获 得输出图像。
在本实施例中，对输入图像进行色彩空间转换的方法、将输入图像划分为至少两 个层的方法、确定各个层的亮度增益函数的方法、对各个层进行对比度增强、对高度 细节层进行细节放大处理的方法、将该至少两个层进行合成的方法以及进行色彩重构 的方法与实施例 1中的记载相同， 此处不再赘述。
由上述实施例可知，通过将图像划分为细节程度不同的至少两个层， 并对该至少 两个层进行不同程度的对比度增强， 能够准确有效的增强图像对比度， 从而提高图像 的显示效果。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在增强图像对比度的装置或电 子设备中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述增强图像对比度的装置或电子 设备中执行实施例 3或实施例 4所述的增强图像对比度的方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可 读程序使得计算机在增强图像对比度的装置或电子设备中执行实施例 3 或实施例 4 所述的增强图像对比度的方法。
本发明以上的装置和方法可以由硬件实现， 也可以由硬件结合软件实现。本发明 涉及这样的计算机可读程序， 当该程序被逻辑部件所执行时， 能够使该逻辑部件实现 上文所述的装置或构成部件， 或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发 明还涉及用于存储以上程序的存储介质， 如硬盘、 磁盘、 光盘、 DVD、 flash存储器 等。 以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这 些描述都是示例性的， 并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本 发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围 内。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种增强图像对比度的装置， 所述装置包括：
划分单元， 所述划分单元用于将输入图像划分为至少两个层， 其中， 所述至少两 个层的细节程度不同；
增强单元， 所述增强单元用于分别对所述至少两个层的各个层进行对比度增强， 其中， 对各个层进行对比度增强的程度不同；
合成单元， 所述合成单元用于将对比度增强后的所述至少两个层进行合成。
2、 根据权利要求 1所述的装置， 其中， 所述划分单元包括：
提取单元， 所述提取单元用于提取所述输入图像的亮度分量；
滤波单元，所述滤波单元用于利用不同的滤波系数对所述亮度分量进行边缘保留 滤波， 以获得所述至少两个层，其中，所述至少两个层包括背景层和至少一个细节层， 所述背景层和细节层分别包括对比度不同的至少两个区域。
3、根据权利要求 2所述的装置，其中，所述滤波单元利用加权最小二乘法（WLS ) 进行所述边缘保留滤波。
4、 根据权利要求 2所述的装置， 其中， 所述增强单元基于所述背景层的亮度分 别确定用于所述背景层和所述至少一个细节层的亮度增益函数，并利用所述背景层的 亮度增益函数和所述至少一个细节层的亮度增益函数分别对所述背景层和所述至少 一个细节层进行对比度增强。
5、 根据权利要求 2所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
放大单元，所述放大单元用于将对比度增强后的所述至少一个细节层中细节成分 最多的细节层进行细节放大处理；
所述合成单元还用于将对比度增强后的背景层、所述细节成分最多的细节层之外 的其他细节层以及经过细节放大处理的所述细节成分最多的细节层进行合成。
6、 根据权利要求 4所述的装置， 其中， 所述至少一个细节层的各个细节层的亮 度增益函数相同， 并且，所述至少一个细节层的亮度增益函数与所述背景层的亮度增 益函数不同。
7、 根据权利要求 4所述的装置， 其中， 所述背景层的亮度增益函数用下式 （1 ) 表示：
Figure imgf000016_0001
其中， qx)表示背景层的亮度， 0 C(X) 1; p和 q表示曝光不足增益系数， s 表示曝光过度抑制系数， r表示亮度不变系数， 0<p< q<r< s< l。
8、 根据权利要求 4所述的装置， 其中， 所述至少一个细节层的亮度增益函数用 下式 （2) 表示：
Figure imgf000016_0002
其中， C(X)表示背景层的亮度， 0 C(X) 1; p和 q表示曝光不足增益系数， S 表示曝光过度抑制系数， r表示亮度不变系数， 0<p< q<r< s< l。
9、 根据权利要求 5所述的装置， 其中， 所述放大单元利用 S型函数对所述对比 度增强后的所述至少一个细节层中细节成分最多的细节层的亮度进行变换。
10、 根据权利要求 9所述的装置， 其中， 所述 S型函数用下式 （3) 表示：
Figure imgf000016_0003
其中， a表示增益程度调节系数， b表示亮度截止值， a>0， 0<b l。
11、 一种电子设备， 其中， 所述电子设备包括根据权利要求 1所述的装置。
12、 一种增强图像对比度的方法， 所述方法包括：
将输入图像划分为至少两个层， 其中， 所述至少两个层的细节程度不同； 分别对所述至少两个层的各个层进行对比度增强，其中，对各个层进行对比度增 强的程度不同；
将对比度增强后的所述至少两个层进行合成。
13、 根据权利要求 12所述的方法， 其中， 所述将输入图像划分为至少两个层， 包括： 提取所述输入图像的亮度分量；
利用不同的滤波系数对所述亮度分量进行边缘保留滤波， 以获得所述至少两个 层， 其中， 所述至少两个层包括背景层和至少一个细节层， 所述背景层和细节层分别 包括对比度不同的至少两个区域。
14、 根据权利要求 13所述的方法， 其中， 所述利用不同的滤波系数对所述亮度 分量进行边缘保留滤波， 包括：
利用加权最小二乘法 （WLS ) 进行所述边缘保留滤波。
15、 根据权利要求 13所述的方法， 其中， 所述分别对所述至少两个层的各个层 进行对比度增强， 包括：
基于所述背景层的亮度分别确定用于所述背景层和所述至少一个细节层的亮度 增益函数；
利用所述背景层的亮度增益函数和所述至少一个细节层的亮度增益函数分别对 所述背景层和所述至少一个细节层进行对比度增强。
16、 根据权利要求 13所述的方法， 其中， 所述方法还包括：
将对比度增强后的所述至少一个细节层中细节成分最多的细节层进行细节放大 处理；
所述将对比度增强后的所述至少两个层进行合成，包括： 将对比度增强后的背景 层、所述细节成分最多的细节层之外的其他细节层以及经过细节放大处理的所述细节 成分最多的细节层进行合成。
17、 根据权利要求 15所述的方法， 其中， 所述至少一个细节层的各个细节层的 亮度增益函数相同， 并且，所述至少一个细节层的亮度增益函数与所述背景层的亮度 增益函数不同。
18、根据权利要求 15所述的方法，其中，所述背景层的亮度增益函数用下式（1 ) 表示：
Figure imgf000017_0001
其中， qx)表示背景层的亮度， 0 C(X) 1 ; p和 q表示曝光不足增益系数， s 表示曝光过度抑制系数， r表示亮度不变系数， 0<p< q<r< s< l。
19、 根据权利要求 15所述的方法， 其中， 所述至少一个细节层的亮度增益函数 用下式 （2) 表示：
(q + r)/2
0≤ C(x) < p
P
)12 r((q + r)/2-p)
H(C(x)) (2)
r-p (r-p)C(x)
r— s r(s― 1)
r≤ C(x)≤ 1
r-1 (r— l)C(x)
其中， C(X)表示背景层的亮度， 0 C(X) 1; p和 q表示曝光不足增益系数， S 表示曝光过度抑制系数， r表示亮度不变系数， 0<p< q<r< s< l。
20、 根据权利要求 16所述的方法， 其中， 所述将对比度增强后的所述至少一个 细节层中细节成分最多的细节层进行细节放大处理， 包括：
利用 S 型函数对所述对比度增强后的所述至少一个细节层中细节成分最多的细 节层进行细节的亮度进行变换。
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