專利名稱：圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)方法和裝置以及圖像增強(qiáng)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像增強(qiáng)技術(shù)，特別涉及一種圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)方法和一種圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)裝置、以及可隨圖像結(jié)構(gòu)自適應(yīng)調(diào)節(jié)增強(qiáng)系數(shù)的一種圖像增強(qiáng)方法和一種圖像增強(qiáng)裝置。

背景技術(shù)：
現(xiàn)有針對空間域的一種圖像增強(qiáng)處理，首先需要計(jì)算出輸入圖像中各像素點(diǎn)的高頻分量，再利用預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)與各像素高頻分量的乘積進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理、即將各像素灰度值與其對應(yīng)的乘積分別進(jìn)行累加操作，從而得到增強(qiáng)后的輸出圖像。
然而，無論輸入圖像中的各像素是屬于離散噪聲、平坦區(qū)域、或是細(xì)節(jié)區(qū)域中的哪一種圖像結(jié)構(gòu)類別，上述圖像增強(qiáng)處理均采用統(tǒng)一的預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)，即該圖像增強(qiáng)系數(shù)為一恒定的常數(shù)，由此就會(huì)導(dǎo)致離散噪聲會(huì)隨著圖像的增強(qiáng)而被放大、且細(xì)節(jié)區(qū)域較之平坦區(qū)域的增強(qiáng)效果也不高，從而使增強(qiáng)后的圖像質(zhì)量不高。


發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)方法和一種圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)裝置、以及一種圖像增強(qiáng)方法和一種圖像增強(qiáng)裝置，能夠提高增強(qiáng)后的圖像質(zhì)量。
本發(fā)明提供的一種圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)方法，包括 a1、分別依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，識(shí)別出各像素所屬的圖像結(jié)構(gòu)類別，所述圖像結(jié)構(gòu)類別包括離散噪聲、平坦區(qū)域、以及細(xì)節(jié)區(qū)域； a2、將屬于離散噪聲的所有像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)均設(shè)置為可使該像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值，并在第一預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于平坦區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)、在第二預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，第二預(yù)定范圍的下限等于第一預(yù)定范圍的上限。
所述步驟a1包括 a11、分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其每個(gè)相鄰像素灰度值之差的絕對值、以及各像素與其所有相鄰像素灰度值的均值； a12、對于任意像素 如果其對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)大于等于預(yù)定第一閾值，則確定該像素屬于離散噪聲； 如果其對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、但其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值小于等于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于平坦區(qū)域； 如果其對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、且其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值大于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于細(xì)節(jié)區(qū)域。
可使像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值為-1； 第一預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的0～1倍； 第二預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的1～2倍。
所述步驟a2中，對屬于平坦區(qū)域和細(xì)節(jié)區(qū)域的像素，具體的圖像增強(qiáng)系數(shù)調(diào)節(jié)過程包括 分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其所有相鄰像素的灰度值均方差； 對屬于平坦區(qū)域的任意像素，計(jì)算該像素對應(yīng)的灰度值均方差與最大灰度值均方差的比例、并將計(jì)算得到的比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)； 對屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的任意像素，如果該像素對應(yīng)的比例小于第三閾值，則將預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，如果該像素對應(yīng)的比例大于等于第三閾值，則計(jì)算該像素的灰度值均方差與最大灰度值均方差對應(yīng)的比例、以及該比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積，再將該乘積與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值之和設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)。
本發(fā)明提供的一種圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)裝置，包括 結(jié)構(gòu)分類模塊，分別依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，識(shí)別出各像素所屬的圖像結(jié)構(gòu)類別，所述圖像結(jié)構(gòu)類別包括離散噪聲、平坦區(qū)域、以及細(xì)節(jié)區(qū)域； 分類調(diào)整模塊，將屬于離散噪聲的所有像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)均設(shè)置為可使該像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值，并在第一預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于平坦區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)、在第二預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，第二預(yù)定范圍的下限等于第一預(yù)定范圍的上限。
結(jié)構(gòu)分類模塊包括 第一計(jì)算子模塊，分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其每個(gè)相鄰像素灰度值之差的絕對值、以及各像素與其所有相鄰像素灰度值的均值； 分類判別子模塊，如果像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)大于等于預(yù)定第一閾值，則確定該像素屬于離散噪聲；如果像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、但其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值小于等于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于平坦區(qū)域；如果像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、且其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值大于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于細(xì)節(jié)區(qū)域。
分類調(diào)整模塊中，可使像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值為-1、第一預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的0～1倍、第二預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的1～2倍。
分類調(diào)整模塊包括 第一賦值子模塊，將屬于離散噪聲的所有像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)均設(shè)置為 第二計(jì)算子模塊，分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其所有相鄰像素的灰度值均方差； 第二賦值子模塊，對屬于平坦區(qū)域的任意像素，計(jì)算該像素對應(yīng)的灰度值均方差與最大灰度值均方差的比例、并將計(jì)算得到的比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)； 第三賦值子模塊，對屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的任意像素，如果該像素對應(yīng)的比例小于第三閾值，則將預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，如果該像素對應(yīng)的比例大于等于第三閾值，則計(jì)算該像素的灰度值均方差與最大灰度值均方差對應(yīng)的比例、以及該比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積，再將該乘積與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值之和設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)。
本發(fā)明提供的一種圖像增強(qiáng)方法，包括 a1、分別依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，識(shí)別出各像素所屬的圖像結(jié)構(gòu)類別，所述圖像結(jié)構(gòu)類別包括離散噪聲、平坦區(qū)域、以及細(xì)節(jié)區(qū)域； a2、將屬于離散噪聲的所有像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)均設(shè)置為可使該像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值，并在第一預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于平坦區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)、在第二預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，第二預(yù)定范圍的下限等于第一預(yù)定范圍的上限； a3、分別利用輸入圖像中各像素的高頻分量與該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)的乘積進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，得到增強(qiáng)的輸出圖像。
所述步驟a1包括 a11、分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其每個(gè)相鄰像素灰度值之差的絕對值、以及各像素與其所有相鄰像素灰度值的均值； a12、對于任意像素 如果其對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)大于等于預(yù)定第一閾值，則確定該像素屬于離散噪聲； 如果其對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、但其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值小于等于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于平坦區(qū)域； 如果其對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、且其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值大于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于細(xì)節(jié)區(qū)域。
可使像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值為-1； 第一預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的0～1倍； 第二預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的1～2倍。
所述步驟a2中，對屬于平坦區(qū)域和細(xì)節(jié)區(qū)域的像素，具體的圖像增強(qiáng)系數(shù)調(diào)節(jié)過程包括 分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其所有相鄰像素的灰度值均方差； 對屬于平坦區(qū)域的任意像素，計(jì)算該像素對應(yīng)的灰度值均方差與最大灰度值均方差的比例、并將計(jì)算得到的比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)； 對屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的任意像素，如果該像素對應(yīng)的比例小于第三閾值，則將預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，如果該像素對應(yīng)的比例大于等于第三閾值，則計(jì)算該像素的灰度值均方差與最大灰度值均方差對應(yīng)的比例、以及該比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積，再將該乘積與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值之和設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)。
本發(fā)明提供的一種圖像增強(qiáng)裝置，包括 結(jié)構(gòu)分類模塊，分別依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，識(shí)別出各像素所屬的圖像結(jié)構(gòu)類別，所述圖像結(jié)構(gòu)類別包括離散噪聲、平坦區(qū)域、以及細(xì)節(jié)區(qū)域； 分類調(diào)整模塊，將屬于離散噪聲的所有像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)均設(shè)置為可使該像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值，并在第一預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于平坦區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)、在第二預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，第二預(yù)定范圍的下限等于第一預(yù)定范圍的上限； 增強(qiáng)處理模塊，分別利用輸入圖像中各像素的高頻分量與該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)的乘積進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，得到增強(qiáng)的輸出圖像。
結(jié)構(gòu)分類模塊包括 第一計(jì)算子模塊，分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其每個(gè)相鄰像素灰度值之差的絕對值、以及各像素與其所有相鄰像素灰度值的均值； 分類判別子模塊，如果像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)大于等于預(yù)定第一閾值，則確定該像素屬于離散噪聲；如果像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、但其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值小于等于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于平坦區(qū)域；如果像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、且其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值大于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于細(xì)節(jié)區(qū)域。
分類調(diào)整模塊中，可使像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值為-1、第一預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的0～1倍、第二預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的1～2倍。
分類調(diào)整模塊包括 第一賦值子模塊，將屬于離散噪聲的所有像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)均設(shè)置為-1； 第二計(jì)算子模塊，分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其所有相鄰像素的灰度值均方差； 第二賦值子模塊，對屬于平坦區(qū)域的任意像素，計(jì)算該像素對應(yīng)的灰度值均方差與最大灰度值均方差的比例、并將計(jì)算得到的比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)； 第三賦值子模塊，對屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的任意像素，如果該像素對應(yīng)的比例小于第三閾值，則將預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，如果該像素對應(yīng)的比例大于等于第三閾值，則計(jì)算該像素的灰度值均方差與最大灰度值均方差對應(yīng)的比例、以及該比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積，再將該乘積與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值之和設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)。
由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明首先依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，將各像素識(shí)別為不同的圖像結(jié)構(gòu)類別，然后，再分別針對不同圖像結(jié)構(gòu)類別的像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得增強(qiáng)后的圖像中，離散噪聲被濾除、平坦區(qū)域得到適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)、而細(xì)節(jié)區(qū)域則能夠較之平坦區(qū)域得到更大幅度的增強(qiáng)，從而能夠提高增強(qiáng)后的圖像質(zhì)量。
而且，可選地，本發(fā)明可通過分析各像素與其每個(gè)相鄰像素灰度值之差的絕對值、以及各像素與其所有相鄰像素灰度值的均值來識(shí)別圖像結(jié)構(gòu)類別，相比于利用梯度或方差等量的方式，實(shí)現(xiàn)簡單且行之有效。
此外，可選此，本發(fā)明可通過分析各像素與其所有相鄰像素的灰度值均方差，對平坦區(qū)域和細(xì)節(jié)區(qū)域的像素進(jìn)行更為細(xì)化的圖像增強(qiáng)系數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，進(jìn)一步對細(xì)節(jié)區(qū)域中的強(qiáng)弱邊緣也采用不同的調(diào)節(jié)方式，從而能夠進(jìn)一步提高增強(qiáng)后的圖像質(zhì)量。



圖1為本發(fā)明實(shí)施例中圖像增強(qiáng)方法的示例性流程示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中所提及的像素及其相鄰像素的一種示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中圖像增強(qiáng)裝置的示例性結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施例方式 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中圖像增強(qiáng)方法的示例性流程示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例中的圖像增強(qiáng)方法包括如下步驟 步驟100，分別計(jì)算輸入圖像中各像素的高頻分量。
實(shí)現(xiàn)本步驟的一種可選方式為，通過對輸入圖像進(jìn)行簡單的濾波來得到輸入圖像中各像素的高頻分量，具體可以利用如下的模版對輸入圖像中的各像素及該像素四周相鄰的像素進(jìn)行卷積 上述模版Mask僅僅是以3×3為例，即對每個(gè)像素濾波時(shí)僅考慮其3×3范圍內(nèi)的四周相鄰像素，而實(shí)際應(yīng)用中也可以利用5×5或其他尺寸的模版Mask、即m可以取任意大于1的奇數(shù)，相應(yīng)地，通用的m×m的模版Mask表達(dá)式如下 當(dāng)然，為了便于硬件實(shí)現(xiàn)，較佳地還是采用3×3的模版Mask，這樣在依據(jù)模版Mask中“1/(m2-1)”所表示的除法運(yùn)算時(shí)，利用硬件直接右移8位即可。
步驟101，分別依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，識(shí)別出各像素所屬的圖像結(jié)構(gòu)類別，所述圖像結(jié)構(gòu)類別包括離散噪聲、平坦區(qū)域、以及細(xì)節(jié)區(qū)域。
由于離散噪聲、平坦區(qū)域、以及細(xì)節(jié)區(qū)域之間最大的區(qū)別就在于各相鄰像素間的灰度值變化規(guī)律，因此，本步驟依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，即可通過上述變化規(guī)律的區(qū)別識(shí)別出各像素所屬的圖像結(jié)構(gòu)類別。
實(shí)現(xiàn)本步驟的一種可選方式為，分析各像素與其每個(gè)相鄰像素灰度值之差的絕對值、以及各像素與其所有相鄰像素灰度值的均值來識(shí)別圖像結(jié)構(gòu)類別，該可選方式相比于利用梯度或方差等量的各類方式，實(shí)現(xiàn)簡單且行之有效，且該可選方式具體可以包括如下處理過程 首先，分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其每個(gè)相鄰像素灰度值之差的絕對值abs(Di)、以及各像素與其所有相鄰像素灰度值的均值f(x，y)； 其中，abs(Di)＝abs(f(Pi)-f(x，y))，f(Pi)為第i個(gè)相鄰像素，如果以圖2中示出的3×3范圍內(nèi)的相鄰像素為例，則i為取值在1～8內(nèi)的正整數(shù)，同理，如果相鄰像素為n×n范圍內(nèi)的相鄰像素，則i為取值在1～(n2-1)內(nèi)的正整數(shù)，n取大于1的奇數(shù)； 相應(yīng)地，如果以圖2中示出的3×3范圍內(nèi)的相鄰像素為例，則

f(x，y)還可以表示為

同理，對于n×n范圍內(nèi)的相鄰像素，

或者，f(x，y)還可以表示為

其中，f(x+p，y+q)為待濾波像素空間鄰域內(nèi)在水平和豎直方向分別偏移p和q的像素灰度值； 然后，對于每個(gè)像素分別進(jìn)行分析 如果該像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)min(abs(Di))大于等于預(yù)定第一閾值T1，即min(abs(Di))≥T1，則表示該像素與其所有相鄰像素的灰度值之差均過大，因而確定該像素屬于離散噪聲； 如果該像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)min(abs(Di))小于預(yù)定第一閾值T1、但該像素灰度值f(x，y)與其對應(yīng)的平均值f(x，y)之差的絕對值小于等于預(yù)定第二閾值T2，即min(abs(Di))＜T1、abs(f(x，y)-f(x，y))≤T2，則表示該像素雖然并未與其所有相鄰像素的灰度值之差均過大、但該像素的灰度值水平接近其所有相鄰像素范圍內(nèi)的灰度值平均值，因而確定該像素屬于平坦區(qū)域； 如果該像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)min(abs(Di))小于預(yù)定第一閾值T1、且該像素灰度值f(x，y)與其對應(yīng)的平均值f(x，y)之差大于預(yù)定第二閾值T2，即min(abs(Di))＜T1、abs(f(x，y)-f(x，y))＞T2，則表示該像素不但并未與其所有相鄰像素的灰度值之差均過大、且該像素的灰度值水平相比于其所有相鄰像素范圍內(nèi)的灰度值平均值具有足夠大的差異，因而確定該像素屬于細(xì)節(jié)區(qū)域。
實(shí)際應(yīng)用中，預(yù)定第一閾值可以取15～25、較佳地取20，預(yù)定第二閾值取8～16、較佳地取12。
步驟102，將屬于離散噪聲的所有像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)均設(shè)置為可使該像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值、例如-1，并在第一預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于平坦區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)、在第二預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，且，第二預(yù)定范圍的下限等于第一預(yù)定范圍的上限、以確保分屬于不同圖像結(jié)構(gòu)的像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)調(diào)節(jié)范圍連續(xù)，例如，第一預(yù)定范圍可以為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值λ0的0～1倍、則第二預(yù)定范圍可以為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值λ0的1～2倍。
具體說 1)對于屬于離散噪聲的所有像素，其λ(x，y)＝-1，使后續(xù)增強(qiáng)處理過程中本應(yīng)累加的高頻分量變?yōu)樨?fù)值、即實(shí)現(xiàn)像素高頻分量的濾除。
2)對屬于平坦區(qū)域的像素，具體的圖像增強(qiáng)系數(shù)調(diào)節(jié)過程包括 分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其所有相鄰像素的灰度值均方差d(x，y)，其中，如果以圖2中示出的3×3范圍內(nèi)的相鄰像素為例，則

同理，對于n×n范圍內(nèi)的相鄰像素， 計(jì)算該像素對應(yīng)灰度值均方差d(x，y)與最大灰度值均方差dmax的比例

并將該比例

與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值λ0的乘積

設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，由于d(x，y)一定大于等于0、且小于等于dmax，因而實(shí)現(xiàn)了在0～1倍λ0范圍內(nèi)對屬于平坦區(qū)域像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)； 其中，dmax可以是從當(dāng)前輸入圖像中所有像素的灰度值均方差d(x，y)中選擇出的最大的一個(gè)，或者，由于在利用硬件芯片實(shí)現(xiàn)本步驟時(shí)，有可能由于硬件限制而無法得到當(dāng)前輸入整幀圖像中的dmax，針對該情況，即可利用之前若干幀的dmax，但在利用利用之前若干幀中的dmax時(shí)，有可能出現(xiàn)

大于1的情況，此時(shí)就需要將

鉗位至1。
3)對屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的任意像素 按照與平坦區(qū)域相同的方式，分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其所有相鄰像素的灰度值均方差d(x，y)； 如果該像素對應(yīng)的比例小于第三閾值T3，則表示該任意像素所述細(xì)節(jié)區(qū)域內(nèi)包含弱邊緣，因而將預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值λ0設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，即λ(x，y)＝λ0； 如果該像素對應(yīng)的比例大于等于第三閾值，則表示該任意像素所述細(xì)節(jié)區(qū)域內(nèi)包含強(qiáng)邊緣，因而將該像素對應(yīng)的比例

與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值λ0的乘積

再與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值λ0之和

設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，即
這樣，即實(shí)現(xiàn)了在1～2倍λ0范圍內(nèi)對屬于細(xì)節(jié)區(qū)域像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)，且對于強(qiáng)邊緣的調(diào)節(jié)幅度大于弱邊緣。
此外，對屬于平坦區(qū)域和細(xì)節(jié)區(qū)域的任意像素進(jìn)行圖像增強(qiáng)系數(shù)調(diào)節(jié)時(shí)，可以將計(jì)算得到的所有灰度值均方差d(x，y)左移8位，此時(shí)，上述的比例就可表示為

如此一來，小于等于1的

變?yōu)榱苏麛?shù)d′(x，y)，因而即可便于硬件查找表；相應(yīng)地，

就替換表示為


就替換為
上述步驟101～102即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例中圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)方法，且步驟100不一定在步驟101之前執(zhí)行、其可以與步驟101～步驟102同時(shí)執(zhí)行或在步驟102之后執(zhí)行。
步驟103，分別利用輸入圖像中各像素的高頻分量與該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)的乘積進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，得到增強(qiáng)的輸出圖像。
本步驟的處理過程可以表示為f′(x，y)＝f(x，y)+λ(x，y)fh(x，y)。其中，f′(x，y)表示輸出圖像中(x，y)分別取不同值的各像素增強(qiáng)后的灰度值，f(x，y)表示輸入圖像中(x，y)分別取不同值的各像素的灰度值，fh(x，y)表示步驟100得到的輸入圖像中(x，y)分別取不同值的各像素的灰度值高頻分量，λ(x，y)為步驟102得到的輸入圖像中(x，y)分別取不同值的各像素所對應(yīng)的圖像增強(qiáng)系數(shù)。
至此，本流程結(jié)束。
如上可見，本實(shí)施例中圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)方法、以及圖像增強(qiáng)方法首先依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，將各像素識(shí)別為不同的圖像結(jié)構(gòu)類別，然后，再分別針對不同圖像結(jié)構(gòu)類別的像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得增強(qiáng)后的圖像中，離散噪聲被濾除、平坦區(qū)域得到適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)、而細(xì)節(jié)區(qū)域則能夠較之平坦區(qū)域得到更大幅度的增強(qiáng)，從而能夠提高增強(qiáng)后的圖像質(zhì)量。
以上是對本實(shí)施例中圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)方法、以及圖像增強(qiáng)方法的詳細(xì)說明，下面，再對本實(shí)施例中圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)裝置、以及圖像增強(qiáng)裝置進(jìn)行說明。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中圖像增強(qiáng)裝置的示例性結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本實(shí)施例中的圖像增強(qiáng)裝置包括高頻計(jì)算模塊、結(jié)構(gòu)分類模塊、分類調(diào)整模塊、以及增強(qiáng)處理模塊。
高頻計(jì)算模塊，分別計(jì)算輸入圖像中各像素的高頻分量。
實(shí)際應(yīng)用中，高頻計(jì)算模塊的一種可選處理方式為，通過對輸入圖像進(jìn)行簡單的濾波來得到輸入圖像中各像素的高頻分量，具體可以利用如下的模版對輸入圖像中的各像素及該像素四周相鄰的像素進(jìn)行卷積 上述模版Mask僅僅是以3×3為例，即對每個(gè)像素濾波時(shí)僅考慮其3×3范圍內(nèi)的四周相鄰像素，而實(shí)際應(yīng)用中也可以利用5×5或其他尺寸的模版Mask、即m可以取任意大于1的奇數(shù)，相應(yīng)地，通用的m×m的模版Mask表達(dá)式如下 當(dāng)然，為了便于硬件實(shí)現(xiàn)，較佳地還是采用3×3的模版Mask，這樣在依據(jù)模版Mask中“1/(m2-1)”所表示的除法運(yùn)算時(shí)，利用硬件直接右移8位即可。
結(jié)構(gòu)分類模塊，分別依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，識(shí)別出各像素所屬的圖像結(jié)構(gòu)類別，所述圖像結(jié)構(gòu)類別包括離散噪聲、平坦區(qū)域、以及細(xì)節(jié)區(qū)域。
由于離散噪聲、平坦區(qū)域、以及細(xì)節(jié)區(qū)域之間最大的區(qū)別就在于各相鄰像素間的灰度值變化規(guī)律，因此，結(jié)構(gòu)分類模塊依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，即可通過上述變化規(guī)律的區(qū)別識(shí)別出各像素所屬的圖像結(jié)構(gòu)類別。
實(shí)際應(yīng)用中，結(jié)構(gòu)分類模塊的一種可選處理方式為，分析各像素與其每個(gè)相鄰像素灰度值之差的絕對值、以及各像素與其所有相鄰像素灰度值的均值來識(shí)別圖像結(jié)構(gòu)類別，該可選方式相比于利用梯度或方差等量的各類方式，實(shí)現(xiàn)簡單且行之有效，且結(jié)構(gòu)分類模塊可以具體包括第一計(jì)算子模塊和分類判別子模塊(圖3中均未示出)。
第一計(jì)算子模塊，分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其每個(gè)相鄰像素灰度值之差的絕對值abs(Di)、以及各像素與其所有相鄰像素灰度值的均值f(x，y)； 其中，abs(Di)＝abs(f(Pi)-f(x，y))，f(Pi)為第i個(gè)相鄰像素，如果以圖2中示出的3×3范圍內(nèi)的相鄰像素為例，則i為取值在1～8內(nèi)的正整數(shù)，同理，如果相鄰像素為n×n范圍內(nèi)的相鄰像素，則i為取值在1～(n2-1)內(nèi)的正整數(shù)，n取大于1的奇數(shù)； 相應(yīng)地，如果以圖2中示出的3×3范圍內(nèi)的相鄰像素為例，則

f(x，y)還可以表示為

同理，對于n×n范圍內(nèi)的相鄰像素，

或者，f(x，y)還可以表示為

其中，f(x+p，y+q)為待濾波像素空間鄰域內(nèi)在水平和豎直方向分別偏移p和q的像素灰度值； 分類判別子模塊，對于每個(gè)像素分別進(jìn)行分析 如果該像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)min(abs(Di))大于等于預(yù)定第一閾值T1，即min(abs(Di))≥T1，則表示該像素與其所有相鄰像素的灰度值之差均過大，因而確定該像素屬于離散噪聲； 如果該像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)min(abs(Di))小于預(yù)定第一閾值T1、但該像素灰度值f(x，y)與其對應(yīng)的平均值f(x，y)之差的絕對值小于等于預(yù)定第二閾值T2，即min(abs(Di))＜T1、abs(f(x，y)-f(x，y))≤T2，則表示該像素雖然并未與其所有相鄰像素的灰度值之差均過大、但該像素的灰度值水平接近其所有相鄰像素范圍內(nèi)的灰度值平均值，因而確定該像素屬于平坦區(qū)域； 如果該像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)min(abs(Di))小于預(yù)定第一閾值T1、且該像素灰度值f(x，y)與其對應(yīng)的平均值f(x，y)之差大于預(yù)定第二閾值T2，即min(abs(Di))＜T1、abs(f(x，y)-f(x，y))＞T2，則表示該像素不但并未與其所有相鄰像素的灰度值之差均過大、且該像素的灰度值水平相比于其所有相鄰像素范圍內(nèi)的灰度值平均值具有足夠大的差異，因而確定該像素屬于細(xì)節(jié)區(qū)域。
實(shí)際應(yīng)用中，預(yù)定第一閾值可以取15～25、較佳地取20，預(yù)定第二閾值取8～16、較佳地取12。
分類調(diào)整模塊，將屬于離散噪聲的所有像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)均設(shè)置為可使該像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值、例如-1，并在第一預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于平坦區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)、在第二預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，且，第二預(yù)定范圍的下限等于第一預(yù)定范圍的上限、以確保分屬于不同圖像結(jié)構(gòu)的像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)調(diào)節(jié)范圍連續(xù)，例如，第一預(yù)定范圍可以為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值λ0的0～1倍、則第二預(yù)定范圍可以為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值λ0的1～2倍。
具體說，分類調(diào)整模塊可以包括第一賦值子模塊、第二計(jì)算子模塊、第二賦值子模塊、第三賦值子模塊(圖3中均未示出)。
第一賦值子模塊，對于屬于離散噪聲的所有像素，其λ(x，y)＝-1，使后續(xù)增強(qiáng)處理過程中本應(yīng)累加的高頻分量變?yōu)樨?fù)值、即實(shí)現(xiàn)像素高頻分量的濾除。
第二計(jì)算子模塊，分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其所有相鄰像素的灰度值均方差d(x，y)，其中，如果以圖2中示出的3×3范圍內(nèi)的相鄰像素為例，則

同理，對于n×n范圍內(nèi)的相鄰像素， 第二賦值子模塊，對屬于平坦區(qū)域的各像素，計(jì)算該像素對應(yīng)灰度值均方差d(x，y)與最大灰度值均方差dmax的比例

并將該比例

與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值λ0的乘積

設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，由于d(x，y)一定大于等于0、且小于等于dmax，因而實(shí)現(xiàn)了在0～1倍λ0范圍內(nèi)對屬于平坦區(qū)域像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)； 第三賦值子模塊，對屬于平坦區(qū)域的像素，如果該像素對應(yīng)的比例小于第三閾值T3，則表示該任意像素所述細(xì)節(jié)區(qū)域內(nèi)包含弱邊緣，因而將預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值λ0設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，即λ(x，y)＝λ0； 如果該像素對應(yīng)的比例大于等于第三閾值，則表示該任意像素所述細(xì)節(jié)區(qū)域內(nèi)包含強(qiáng)邊緣，因而將該像素對應(yīng)的比例

與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值λ0的乘積

再與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值λ0之和

設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，即

這樣，即實(shí)現(xiàn)了在1～2倍λ0范圍內(nèi)對屬于細(xì)節(jié)區(qū)域像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)，且對于強(qiáng)邊緣的調(diào)節(jié)幅度大于弱邊緣； 其中，dmax可以是從當(dāng)前輸入圖像中所有像素的灰度值均方差d(x，y)中選擇出的最大的一個(gè)，或者，由于在利用硬件芯片實(shí)現(xiàn)灰度值均方差計(jì)算時(shí)，有可能由于硬件限制而無法得到當(dāng)前輸入整幀圖像中所有像素的灰度值均方差，針對該情況，即可利用之前若干幀的dmax，但在利用利用之前若干幀中的dmax時(shí)，有可能出現(xiàn)

大于1的情況，此時(shí)就需要將

鉗位至1。
此外，對屬于平坦區(qū)域和細(xì)節(jié)區(qū)域的任意像素進(jìn)行圖像增強(qiáng)系數(shù)調(diào)節(jié)時(shí)，可以將計(jì)算得到的所有灰度值均方差d(x，y)左移8位，此時(shí)，上述的比例就可表示為

如此一來，小于等于1的

變?yōu)榱苏麛?shù)d′(x，y)，因而即可便于硬件查找表；相應(yīng)地，

就替換表示為


就替換為
上述結(jié)構(gòu)分類模塊和分類調(diào)整模塊也可以組合為一個(gè)獨(dú)立的圖像增強(qiáng)系數(shù)調(diào)節(jié)裝置。
增強(qiáng)處理模塊，分別利用輸入圖像中各像素的高頻分量與該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)的乘積進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，得到增強(qiáng)的輸出圖像。
實(shí)際應(yīng)用中，增強(qiáng)處理模塊的處理過程可以表示為f′(x，y)＝f(x，y)+λ(x，y)fh(x，y)。其中，f′(x，y)表示輸出圖像中(x，y)分別取不同值的各像素增強(qiáng)后的灰度值，f(x，y)表示輸入圖像中(x，y)分別取不同值的各像素的灰度值，fh(x，y)表示高頻計(jì)算模塊得到的輸入圖像中(x，y)分別取不同值的各像素的灰度值高頻分量，λ(x，y)為分類調(diào)整模塊得到的輸入圖像中(x，y)分別取不同值的各像素所對應(yīng)的圖像增強(qiáng)系數(shù)。
如上可見，本實(shí)施例中圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)裝置、以及圖像增強(qiáng)裝置首先依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，將各像素識(shí)別為不同的圖像結(jié)構(gòu)類別，然后，再分別針對不同圖像結(jié)構(gòu)類別的像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得增強(qiáng)后的圖像中，離散噪聲被濾除、平坦區(qū)域得到適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)、而細(xì)節(jié)區(qū)域則能夠較之平坦區(qū)域得到更大幅度的增強(qiáng)，從而能夠提高增強(qiáng)后的圖像質(zhì)量。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，該方法包括如下步驟
a1、分別依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，識(shí)別出各像素所屬的圖像結(jié)構(gòu)類別，所述圖像結(jié)構(gòu)類別包括離散噪聲、平坦區(qū)域、以及細(xì)節(jié)區(qū)域；
a2、將屬于離散噪聲的所有像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)均設(shè)置為可使該像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值，并在第一預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于平坦區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)、在第二預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，第二預(yù)定范圍的下限等于第一預(yù)定范圍的上限。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟a1包括
a11、分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其每個(gè)相鄰像素灰度值之差的絕對值、以及各像素與其所有相鄰像素灰度值的均值；
a12、對于任意像素
如果其對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)大于等于預(yù)定第一閾值，則確定該像素屬于離散噪聲；
如果其對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、但其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值小于等于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于平坦區(qū)域；
如果其對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、且其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值大于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于細(xì)節(jié)區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1或2所述的圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，
可使像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值為-1；
第一預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的0～1倍；
第二預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的1～2倍。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟a2中，對屬于平坦區(qū)域和細(xì)節(jié)區(qū)域的像素，具體的圖像增強(qiáng)系數(shù)調(diào)節(jié)過程包括
分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其所有相鄰像素的灰度值均方差；
對屬于平坦區(qū)域的任意像素，計(jì)算該像素對應(yīng)的灰度值均方差與最大灰度值均方差的比例、并將計(jì)算得到的比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)；
對屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的任意像素，如果該像素對應(yīng)的比例小于第三閾值，則將預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，如果該像素對應(yīng)的比例大于等于第三閾值，則計(jì)算該像素的灰度值均方差與最大灰度值均方差對應(yīng)的比例、以及該比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積，再將該乘積與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值之和設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)。
5.一種圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，包括
結(jié)構(gòu)分類模塊，分別依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，識(shí)別出各像素所屬的圖像結(jié)構(gòu)類別，所述圖像結(jié)構(gòu)類別包括離散噪聲、平坦區(qū)域、以及細(xì)節(jié)區(qū)域；
分類調(diào)整模塊，將屬于離散噪聲的所有像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)均設(shè)置為可使該像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值，并在第一預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于平坦區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)、在第二預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，第二預(yù)定范圍的下限等于第一預(yù)定范圍的上限。
6.如權(quán)利要求5所述的圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，結(jié)構(gòu)分類模塊包括
第一計(jì)算子模塊，分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其每個(gè)相鄰像素灰度值之差的絕對值、以及各像素與其所有相鄰像素灰度值的均值；
分類判別子模塊，如果像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)大于等于預(yù)定第一閾值，則確定該像素屬于離散噪聲；如果像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、但其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值小于等于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于平坦區(qū)域；如果像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、且其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值大于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于細(xì)節(jié)區(qū)域。
7.如權(quán)利要求5或6所述的圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，分類調(diào)整模塊中，可使像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值為-1、第一預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的0～1倍、第二預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的1～2倍。
8.如權(quán)利要求7所述的圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，分類調(diào)整模塊包括
第一賦值子模塊，將屬于離散噪聲的所有像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)均設(shè)置為-1；
第二計(jì)算子模塊，分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其所有相鄰像素的灰度值均方差；
第二賦值子模塊，對屬于平坦區(qū)域的任意像素，計(jì)算該像素對應(yīng)的灰度值均方差與最大灰度值均方差的比例、并將計(jì)算得到的比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)；
第三賦值子模塊，對屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的任意像素，如果該像素對應(yīng)的比例小于第三閾值，則將預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，如果該像素對應(yīng)的比例大于等于第三閾值，則計(jì)算該像素的灰度值均方差與最大灰度值均方差對應(yīng)的比例、以及該比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積，再將該乘積與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值之和設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)。
9.一種圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，包括
a1、分別依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，識(shí)別出各像素所屬的圖像結(jié)構(gòu)類別，所述圖像結(jié)構(gòu)類別包括離散噪聲、平坦區(qū)域、以及細(xì)節(jié)區(qū)域；
a2、將屬于離散噪聲的所有像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)均設(shè)置為可使該像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值，并在第一預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于平坦區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)、在第二預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，第二預(yù)定范圍的下限等于第一預(yù)定范圍的上限；
a3、分別利用輸入圖像中各像素的高頻分量與該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)的乘積進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，得到增強(qiáng)的輸出圖像。
10.如權(quán)利要求9所述的圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，所述步驟a1包括
a11、分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其每個(gè)相鄰像素灰度值之差的絕對值、以及各像素與其所有相鄰像素灰度值的均值；
a12、對于任意像素
如果其對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)大于等于預(yù)定第一閾值，則確定該像素屬于離散噪聲；
如果其對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、但其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值小于等于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于平坦區(qū)域；
如果其對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、且其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值大于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于細(xì)節(jié)區(qū)域。
11.如權(quán)利要求9或10所述的圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，
可使像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值為-1；
第一預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的0～1倍；
第二預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的1～2倍。
12.如權(quán)利要求11所述的圖像增強(qiáng)方法，其特征在于，所述步驟a2中，對屬于平坦區(qū)域和細(xì)節(jié)區(qū)域的像素，具體的圖像增強(qiáng)系數(shù)調(diào)節(jié)過程包括
分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其所有相鄰像素的灰度值均方差；
對屬于平坦區(qū)域的任意像素，計(jì)算該像素對應(yīng)的灰度值均方差與最大灰度值均方差的比例、并將計(jì)算得到的比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)；
對屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的任意像素，如果該像素對應(yīng)的比例小于第三閾值，則將預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，如果該像素對應(yīng)的比例大于等于第三閾值，則計(jì)算該像素的灰度值均方差與最大灰度值均方差對應(yīng)的比例、以及該比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積，再將該乘積與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值之和設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)。
13.一種圖像增強(qiáng)裝置，其特征在于，包括
結(jié)構(gòu)分類模塊，分別依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，識(shí)別出各像素所屬的圖像結(jié)構(gòu)類別，所述圖像結(jié)構(gòu)類別包括離散噪聲、平坦區(qū)域、以及細(xì)節(jié)區(qū)域；
分類調(diào)整模塊，將屬于離散噪聲的所有像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)均設(shè)置為可使該像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值，并在第一預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于平坦區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)、在第二預(yù)定范圍內(nèi)分別調(diào)節(jié)屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的各像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，第二預(yù)定范圍的下限等于第一預(yù)定范圍的上限；
增強(qiáng)處理模塊，分別利用輸入圖像中各像素的高頻分量與該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)的乘積進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，得到增強(qiáng)的輸出圖像。
14.如權(quán)利要求13所述的圖像增強(qiáng)裝置，其特征在于，結(jié)構(gòu)分類模塊包括
第一計(jì)算子模塊，分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其每個(gè)相鄰像素灰度值之差的絕對值、以及各像素與其所有相鄰像素灰度值的均值；
分類判別子模塊，如果像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)大于等于預(yù)定第一閾值，則確定該像素屬于離散噪聲；如果像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、但其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值小于等于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于平坦區(qū)域；如果像素對應(yīng)的所有絕對值中取值最小的一個(gè)小于預(yù)定第一閾值、且其灰度值與其對應(yīng)的平均值之差的絕對值大于預(yù)定第二閾值，則確定該像素屬于細(xì)節(jié)區(qū)域。
15.如權(quán)利要求13或14所述的圖像增強(qiáng)裝置，其特征在于，分類調(diào)整模塊中，可使像素經(jīng)圖像增強(qiáng)處理后被濾除高頻分量的值為-1、第一預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的0～1倍、第二預(yù)定范圍為預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的1～2倍。
16.如權(quán)利要求15所述的圖像增強(qiáng)裝置，其特征在于，分類調(diào)整模塊包括
第一賦值子模塊，將屬于離散噪聲的所有像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)均設(shè)置為-1；
第二計(jì)算子模塊，分別計(jì)算輸入圖像中各像素與其所有相鄰像素的灰度值均方差；
第二賦值子模塊，對屬于平坦區(qū)域的任意像素，計(jì)算該像素對應(yīng)的灰度值均方差與最大灰度值均方差的比例、并將計(jì)算得到的比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)；
第三賦值子模塊，對屬于細(xì)節(jié)區(qū)域的任意像素，如果該像素對應(yīng)的比例小于第三閾值，則將預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)，如果該像素對應(yīng)的比例大于等于第三閾值，則計(jì)算該像素的灰度值均方差與最大灰度值均方差對應(yīng)的比例、以及該比例與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的乘積，再將該乘積與預(yù)定圖像增強(qiáng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值之和設(shè)置為該像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖像增強(qiáng)系數(shù)的調(diào)節(jié)方法和裝置以及圖像增強(qiáng)方法和裝置。本發(fā)明首先依據(jù)輸入圖像中各像素與其相鄰像素的灰度值差異程度，將各像素識(shí)別為不同的圖像結(jié)構(gòu)類別，然后，再分別針對不同圖像結(jié)構(gòu)類別的像素的圖像增強(qiáng)系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得增強(qiáng)后的圖像中，離散噪聲被濾除、平坦區(qū)域得到適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)、而細(xì)節(jié)區(qū)域則能夠較之平坦區(qū)域得到更大幅度的增強(qiáng)，從而能夠提高增強(qiáng)后的圖像質(zhì)量。
文檔編號G06T5/20GK101710415SQ20091024133
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者盧曉鵬 申請人:北京中星微電子有限公司