一種圖像處理方法及裝置與流程
2023-09-22 16:32:00 1
本發明涉及圖像處理
技術領域：
，特別是涉及一種圖像處理方法及裝置。
背景技術：
：隨著顯示器的發展，圖像質量越來越被消費者所看重，因此各種可以提升顯示效果的圖像算法得到了廣泛的應用。而在圖像的生成、傳輸和變換過程中，由於多種因素的影響，總會造成圖像質量的下降，因此產生了圖像處理技術。早期的改變圖像質量的方法主要是改善圖像的明暗清晰程度，也即是改善圖像的對比度，通過修整給定圖像的灰度來實現，但有些現有技術改善圖像的同時，也同時會降低圖像圖像的局部區域和全局的關聯性。技術實現要素：本發明主要解決的技術問題是提供一種圖像處理方法及裝置，能夠增加圖像的局部區域和全局的關聯性，提高圖像質量。為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是：提供一種圖像處理方法，所述方法包括：輸入待處理圖像；對所述待處理圖像進行分區；對所述的分區圖像進行直方圖累積；對所述分區圖像進行直方圖均衡化處理獲得每個所述分區的LUT查找表；對每個所述分區的LUT查找表進行前置處理；利用所述查找表獲得所述待處理圖像中每個像素點的鄰居分區的對應值；對所述鄰居分區的對應值進行計算以獲得相應所述像素點的灰階值的終值；集合所有所述像素點以組成新圖像。其中，所述對每個所述分區的LUT查找表進行前置處理包括：可以採用全局高斯濾波對每個所述分區的LUT查找表進行前置處理。其中，所述對每個所述分區的LUT查找表進行前置處理包括：可以採用單向權重疊加法對每個所述分區的LUT查找表進行前置處理。其中，所述對所述鄰居分區的對應值進行計算以獲得相應所述像素點的灰階值的終值包括：對所述鄰居分區的對應值進行雙線性差值計算，獲得相應所述像素點的灰階值的終值。為解決上述技術問題，本發明採用的另一個技術方案是：提供一種圖像處理裝置，包括：輸入模塊，用於輸入待處理圖像；分區模塊，用於對所述待處理圖像進行分區；直方圖累積模塊，用於對所述的分區圖像進行直方圖累積；獲得查找表模塊，用於對所述分區圖像的直方圖進行均衡化處理獲得每個所述分區的LUT查找表；前置處理模塊，用於對每個所述分區的LUT查找表進行前置處理；獲取鄰居分區對應值模塊，用於利用所述查找表獲得所述待處理圖像中每個像素點的鄰居分區對應值；灰階值處理模塊，用於對所述鄰居分區的對應值進行計算以獲得相應所述像素點的灰階值的終值；新圖像獲取模塊，用於集合所有所述像素點以組成新圖像。其中，所述前置處理模塊具體用於採用全局高斯濾波對每個所述分區的LUT查找表進行前置處理。其中，所述前置處理模塊具體用於採用單向權重疊加法對每個所述分區的LUT查找表進行前置處理。其中，所述灰階值處理模塊具體用於對所述鄰居分區對應值進行雙線性差值計算，獲得相應所述像素點的灰階值的終值。以上方案，圖像處理設備輸入待處理圖像，然後對待處理圖像進行分區，接著對分區圖像進行直方圖累積和直方圖均衡化處理獲得每個分區的LUT查找表，跟著對每個分區的LUT查找表進行前置處理，接著利用查找表獲得待處理圖像中每個像素點的鄰居分區的對應值，然後對鄰居分區的對應值進行計算以獲得相應像素點的灰階值的終值，最後集合所有像素點以組成新圖像，實現了提高圖像質量，增加了圖像的局部區域和全局的關聯性。附圖說明圖1是本發明圖像處理方法一實施方式的流程示意圖；圖2是圖1所示實施方式中進行圖像分區的舉例示意圖；圖3是圖1所示實施方式中高斯濾波係數的分區圖；圖4是圖1所示實施方式中採用全局高斯濾波法的中間過程示意圖；圖5是圖1所示實施方式中採用全局高斯濾波法後得到的新的LUT的示意圖；圖6是圖1所示實施方式中採用單向權重疊加法的中間過程示意圖；圖7是圖1所示實施方式中採用單向權重疊加法後得到的新的LUT的示意圖；圖8是本發明圖像處理裝置一實施方式的結構示意圖；圖9是本發明圖像處理裝置另一實施方式的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖和實施方式對本發明進行詳細說明。請參閱圖1，圖1是本發明圖像處理方法一實施方式的流程示意圖。需注意的是，若有實質上相同的結果，本發明的方法並不以圖1所示的流程順序為限。如圖1所示，該方法包括如下步驟：S101：輸入待處理圖像。S102：對待處理圖像進行分區。其中，分區是指對待處理的圖像進行橫向和縱向的劃分。分區不能分的太多，會影響運算速度；分區亦不可以分的太少，會使運算結果不夠精確。可選地，可以把圖像3*3個分區等，如圖2所示。S103：對的分區圖像進行直方圖累積。其中，直方圖累積是指將圖像組成成分在灰度級的累計下，進行概率分布，每一個概率值代表小於等於此灰度值的概率。S104：對分區圖像進行直方圖均衡化處理獲得每個分區的LUT查找表。其中，直方圖均衡化處理是指，把原始圖像的灰度直方圖從比較集中的某個灰度區間變成在全部灰度範圍內的均勻分布。直方圖均衡化對圖像進行非線性拉伸，重新分配圖像像素值，使一定灰度範圍內的像素數量大致相同，也即是，把給定圖像的直方圖分布改變成「均勻」分布直方圖分布。例如，設原始圖像在(x，y)處的灰度為f，而改變後的圖像為g，則對圖像增強的方法可表述為將在(x，y)處的灰度f映射為g。LUT本質上是一個RAM(RandomAccessMemory，隨機存取存儲器)。它把數據事先寫入RAM後，每當輸入一個信號就等於輸入一個地址進行查表，找出地址對應的內容，然後輸出。因此，LUT查找表是一張像素灰階值的映射表，它將實際採樣到的像素灰階值經過一定的變換如閾值、反轉、二值化、對比度調整、線性變換等，變成另外一個與之相對應的灰階值。如表1所示，就是原圖像灰階值與新圖像灰階值的映射關係。輸入灰階01234…253254255輸出灰階01112…99100100表1S105：對每個分區的LUT查找表進行前置處理。其中，可以採用全局高斯濾波法對每個分區的LUT查找表進行前置處理，也可以採用單向權重疊加法對每個分區的LUT查找表進行前置處理。高斯濾波法是指，對整幅圖像進行加權平均的過程，每一個像素點的值，都由其本身和鄰域內的其他像素值經過加權平均後得到。高斯濾波法適用於消除高斯噪聲，且廣泛應用於圖像處理的減噪過程。在其中一個實施方式中，以3*3個分區為例，如圖2所示，然後經過前面幾個步驟的處理後，得到每個分區的LUT查找表。圖3是高斯濾波係數的分區圖，圖4是高斯濾波函數以複製的方式對圖2的邊緣進行補齊，然後經過計算，得到每個分區新的LUT查找表，如圖5所示，而且圖5中，有每個分區的計算過程。權重疊加法是指將由一系列工具輔助加權疊加工具按照常規疊加分析步驟完成操作。加權疊加工具將按照定義的等級(默認為1到9)安排輸入數據、對輸入柵格進行加權，然後將權重值相加。在加權疊加工具中，分配給各輸入柵格的權重之和必須等於100％。在其中一個實施方式中，以3*3個分區為例，如圖2所示，然後經過前面幾個步驟的處理後，得到每個分區的LUT查找表。圖6是採用從左向右、從上到下的LUT權重疊加的方式對圖2的邊界進行複製處理，且權重比例分別為：左：25％、上：25％、本身50％，然後經過計算，得到每個分區新的LUT查找表，如圖7所示，且圖7中，有每個分區的計算過程。S106：利用查找表獲得待處理圖像中每個像素點的鄰居分區的對應值。在其中一個實施方式中，如圖2所示，查找圖中實心圓點的四個鄰居分區1、2、4、5所對應的空心圓點的LUT值。S107：對鄰居分區的對應值進行計算以獲得相應像素點的灰階值的終值。其中，可以採用雙線性差值法對鄰居分區的對應值進行計算。雙線性插值，又稱為雙線性內插。在數學上，雙線性插值是有兩個變量的插值函數的線性插值擴展，其核心思想是在兩個方向分別進行一次線性插值。在其中一個實施方式中，如圖2所示，對圖中的實心圓點的LUT值進行計算。假設實心圓點的四個鄰居分區1、2、4、5所對應的空心圓點的LUT值是已知的，且經過直方圖均衡化處理後的LUT值為b1、b2、b4、b5。實心圓點是分區1、2、4、5的中心，實心圓點到鄰居分區1、4所對應的空心圓點的水平距離和垂直距離分別為disx1和disx2，實心圓點到鄰居分區2、5所對應的空心圓點的水平距離和垂直距離分別為disy1和disy2。利用雙線性差值計算法計算後的最終結果為Result＝(disy2(b1*disx2+b2*disx1)+disy1(b4*disx2+b5*disx1))/((disx1+disx2)*(disy1+disy2))。其中，Result即是實心圓點的灰階值的終值。S108：集合所有像素點以組成新圖像。以上方案，圖像處理設備輸入待處理圖像，然後對待處理圖像進行分區，接著對分區圖像進行直方圖累積和直方圖均衡化處理獲得每個分區的LUT查找表，跟著對每個分區的LUT查找表進行前置處理，接著利用查找表獲得待處理圖像中每個像素點的鄰居分區的對應值，然後對鄰居分區的對應值進行計算以獲得相應像素點的灰階值的終值，最後集合所有像素點以組成新圖像，實現了提高圖像質量，增加了圖像的局部區域和全局的關聯性。請參閱圖8，圖8是本發明圖像處理裝置一實施方式的結構示意圖。本實施例中，該圖像處理裝置80為上述實施例中的圖像處理裝置，該圖像處理裝置80包括輸入模塊81、分區模塊82、直方圖累積模塊83、獲得查找表模塊84、前置處理模塊85、獲取鄰居分區對應值模塊86、灰階值處理模塊87及新圖像獲取模塊88。輸入模塊81用於輸入待處理圖像。分區模塊82用於對待處理圖像進行分區。直方圖累積模塊83用於述的分區圖像進行直方圖累積。獲得查找表模塊84用於對分區圖像的直方圖進行均衡化處理獲得每個分區的LUT查找表。前置處理模塊85用於對每個分區的LUT查找表進行前置處理。獲取鄰居分區對應值模塊86用於利用查找表獲得待處理圖像中每個像素點的鄰居分區對應值。灰階值處理模塊87用於對鄰居分區的對應值進行計算以獲得相應像素點的灰階值的終值。新圖像獲取模塊88用於集合所有像素點以組成新圖像。可選地，前置處理模塊85具體用於採用全局高斯濾波對每個分區的LUT查找表進行前置處理。可選地，前置處理模塊85具體用於採用單向權重疊加法對每個分區的LUT查找表進行前置處理。可選地，灰階值處理模塊87具體用於對鄰居分區對應值進行雙線性差值計算，獲得相應所述像素點的灰階值的終值。請參閱圖9，圖9是圖像處理裝置另一實施方式的結構示意圖。該圖像處理裝置可以執行上述方法中圖像處理裝置執行的步驟。相關內容請參見上述方法中的詳細說明，在此不再贅敘。本實施例中，該處理裝置包括：處理器91、與處理器91耦合的存儲器92、接收器93及發送器94。存儲器92用於存儲程序、處理器91執行的指令以及接收到的圖像等。接收器93用於接收待處理圖像。發送器94用於發送處理後的新圖像。處理器91用於對待處理圖像進行分區；對的分區圖像進行直方圖累積；對分區圖像進行直方圖均衡化處理獲得每個分區的LUT查找表；對每個分區的LUT查找表進行前置處理；利用查找表獲得待處理圖像中每個像素點的鄰居分區的對應值；對鄰居分區的對應值進行計算以獲得相應像素點的灰階值的終值。可選地，處理器91用於採用全局高斯濾波法對每個分區的LUT查找表進行前置處理。可選地，處理器91用於採用單向權重疊加法對每個分區的LUT查找表進行前置處理。可選地，處理器91用於對鄰居分區的對應值進行雙線性差值計算，獲得相應像素點的灰階值的終值。以上方案，圖像處理設備輸入待處理圖像，然後對待處理圖像進行分區，接著對分區圖像進行直方圖累積和直方圖均衡化處理獲得每個分區的LUT查找表，跟著對每個分區的LUT查找表進行前置處理，接著利用查找表獲得待處理圖像中每個像素點的鄰居分區的對應值，然後對鄰居分區的對應值進行計算以獲得相應像素點的灰階值的終值，最後集合所有像素點以組成新圖像，實現了提高圖像質量，增加了圖像的局部區域和全局的關聯性。以上所述僅為本發明的實施方式，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的
技術領域：
，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。當前第1頁1 2 3