本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種圖像亮度調(diào)節(jié)方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著近些年手機(jī)相機(jī)功能的快速發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)擁有更強(qiáng)大功能的相機(jī)需求逐漸上升。夜景作為用戶常用的拍攝場(chǎng)景，它的效果優(yōu)化，能有效提升對(duì)相機(jī)拍照的用戶體驗(yàn)。目前業(yè)內(nèi)常用的夜景拍照方式為：使用一個(gè)彩色攝像頭（RGB）和一個(gè)黑白攝像頭（MONO）分別進(jìn)行拍照，通過(guò)融合這兩個(gè)攝像頭拍攝的圖像來(lái)提升夜景效果。

在拍照時(shí)，黑白攝像頭的亮度、細(xì)節(jié)、噪聲會(huì)比彩色攝像頭好，因此融合過(guò)程中，使用彩色攝像頭提供色彩，黑白色相頭提供亮度、細(xì)節(jié)等，從而合成一張亮度、細(xì)節(jié)和噪聲都比彩色攝像頭原圖像好的結(jié)果圖像。但是由于彩色和黑白攝像頭測(cè)光或者曝光參數(shù)未調(diào)整好之類的原因，很容易出現(xiàn)彩色和黑白圖像亮度差異過(guò)大，導(dǎo)致融合圖像出現(xiàn)比較嚴(yán)重的偏色，影響主觀效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種圖像亮度調(diào)節(jié)方法及裝置，通過(guò)調(diào)節(jié)黑白圖像的亮度，使得黑白圖像的亮度往彩色圖像的亮度接近，從而解決了融合圖像顏色偏色的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種圖像亮度調(diào)節(jié)方法，包括：

通過(guò)黑白和彩色相機(jī)，獲取同一場(chǎng)景下的黑白和彩色圖像；

判斷所述彩色圖像是否過(guò)度曝光：若所述彩色圖像沒(méi)有過(guò)度曝光，則對(duì)所述黑白圖像進(jìn)行區(qū)域分割；

將所述黑白圖像進(jìn)行歸一化處理，并將所述黑白圖像進(jìn)行區(qū)域分割得到的區(qū)域根據(jù)亮度合并為多個(gè)區(qū)域?qū)樱?/p>

將所述多個(gè)區(qū)域?qū)臃譃榱羺^(qū)和暗區(qū)；

計(jì)算所述暗區(qū)中各區(qū)域?qū)优c所述彩色圖像中對(duì)應(yīng)區(qū)域的亮度差之和，得到暗區(qū)亮度差異值，以及計(jì)算所述亮區(qū)中各區(qū)域?qū)优c所述彩色圖像中對(duì)應(yīng)區(qū)域的亮度差之和，得到亮區(qū)亮度差異值；

根據(jù)所述暗區(qū)亮度差異值和亮區(qū)亮度差異值調(diào)節(jié)所述黑白圖像的亮度；

將進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)后的黑白圖像與所述彩色圖像進(jìn)行融合。

若所述彩色圖像過(guò)度曝光，則返回所述彩色圖像，并提示融合失敗。

所述彩色圖像是否過(guò)度曝光的判斷方法為：

將所述彩色圖像轉(zhuǎn)換為YUV格式得到第一中間圖像；

設(shè)置亮度過(guò)曝閾值；

統(tǒng)計(jì)第一中間圖像的亮度通道中亮度超過(guò)所述亮度過(guò)曝閾值的像素占總像素的比例，若該比例大于設(shè)定值，則認(rèn)為所述彩色圖像過(guò)度曝光。

對(duì)所述黑白圖像進(jìn)行區(qū)域分割時(shí)采用Segment算法。

所述區(qū)域?qū)拥墨@取方法為：

將所述黑白圖像進(jìn)行歸一化處理；

將歸一化后的黑白圖像平均分為多個(gè)亮度層；

將所述黑白圖像區(qū)域分割后得到的區(qū)域根據(jù)所述亮度層合并為多個(gè)區(qū)域?qū)印?/p>

所述亮區(qū)和暗區(qū)的劃分方法為：將所述多個(gè)區(qū)域?qū)悠骄譃閮刹糠?，其中一部分為亮區(qū)，另一部分為暗區(qū)。

所述黑白圖像的亮度調(diào)節(jié)方法為：

y1(x) = 5 * x *exp（-14*x）

f(x) = x+LL * y1(x) - LH * y1(1-x)

式中，x為歸一化之后的黑白圖像各像素的亮度值，f(x)為亮度調(diào)節(jié)之后的黑白圖像各像素的亮度值，LL-暗區(qū)亮度差異值，LH-亮區(qū)亮度差異值。

一種圖像亮度調(diào)節(jié)裝置，包括：

攝像模塊，通過(guò)黑白和彩色相機(jī)，獲取同一場(chǎng)景下的黑白和彩色圖像；

曝光檢測(cè)模塊，判斷所述彩色圖像是否過(guò)度曝光：若所述彩色圖像沒(méi)有過(guò)度曝光，則對(duì)所述黑白圖像進(jìn)行區(qū)域分割；

區(qū)域分割模塊，將所述黑白圖像進(jìn)行歸一化處理，并將所述黑白圖像進(jìn)行區(qū)域分割得到的區(qū)域根據(jù)亮度合并為多個(gè)區(qū)域?qū)?，將所述多個(gè)區(qū)域?qū)臃譃榱羺^(qū)和暗區(qū)；

亮度差異計(jì)算模塊，計(jì)算所述暗區(qū)中各區(qū)域?qū)优c所述彩色圖像中對(duì)應(yīng)區(qū)域的亮度差之和，得到暗區(qū)亮度差異值，以及計(jì)算所述亮區(qū)中各區(qū)域?qū)优c所述彩色圖像中對(duì)應(yīng)區(qū)域的亮度差之和，得到亮區(qū)亮度差異值；

亮度調(diào)節(jié)模塊，根據(jù)所述暗區(qū)亮度差異值和亮區(qū)亮度差異值調(diào)節(jié)所述黑白圖像的亮度；

融合模塊，將進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)后的黑白圖像與所述彩色圖像進(jìn)行融合。

所述彩色圖像是否過(guò)度曝光的判斷方法為：

將所述彩色圖像轉(zhuǎn)換為YUV格式得到第一中間圖像；

設(shè)置亮度過(guò)曝閾值；

統(tǒng)計(jì)第一中間圖像的亮度通道中亮度超過(guò)所述亮度過(guò)曝閾值的像素占總像素的比例，若該比例大于設(shè)定值，則認(rèn)為所述彩色圖像過(guò)度曝光。

所述黑白圖像的亮度調(diào)節(jié)方法為：

y1(x) = 5 * x *exp（-14*x）

f(x) = x+LL * y1(x) - LH * y1(1-x)

式中，x為歸一化之后的黑白圖像各像素的亮度值，f(x)為亮度調(diào)節(jié)之后的黑白圖像各像素的亮度值，LL-暗區(qū)亮度差異值，LH-亮區(qū)亮度差異值。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明以彩色圖像的亮度為基準(zhǔn)，在不影響細(xì)節(jié)的情況下，將黑白圖像的亮度往彩色圖像的亮度接近，從而解決了融合圖像偏色的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中圖像亮度調(diào)節(jié)方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖2為本發(fā)明中檢測(cè)彩色圖像是否過(guò)曝的流程圖；

圖3為本發(fā)明中圖像亮度調(diào)節(jié)裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，一種圖像亮度調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：

步驟一、通過(guò)黑白和彩色相機(jī)，獲取同一場(chǎng)景下的黑白和彩色圖像。

步驟二、判斷所述彩色圖像是否過(guò)度曝光：若所述彩色圖像沒(méi)有過(guò)度曝光，則對(duì)所述黑白圖像進(jìn)行區(qū)域分割；否則返回所述彩色圖像，并提示融合失敗。

所述黑白圖像進(jìn)行區(qū)域分割時(shí)采用Segment算法，以及其他能實(shí)現(xiàn)相同功能的算法。

如圖2所示，所述彩色圖像是否過(guò)度曝光的判斷方法為：

將所述彩色圖像轉(zhuǎn)換為YUV格式得到第一中間圖像；

設(shè)置亮度過(guò)曝閾值，例如將亮度過(guò)曝閾值設(shè)置為250；

統(tǒng)計(jì)第一中間圖像的亮度通道中亮度超過(guò)所述亮度過(guò)曝閾值的像素占總像素的比例，若該比例大于設(shè)定值，則認(rèn)為所述彩色圖像過(guò)度曝光，例如，將設(shè)置值定為15%。

彩色圖像是否過(guò)度曝光的檢測(cè)過(guò)程中，可以先將彩色圖像轉(zhuǎn)換為YUV格式，再進(jìn)行亮度過(guò)曝閾值的設(shè)置；也可以先進(jìn)行亮度過(guò)曝閾值的設(shè)置，再將彩色圖像轉(zhuǎn)換為YUV格式；還可以，將彩色圖像轉(zhuǎn)換為YUV格式和進(jìn)行亮度過(guò)曝閾值的設(shè)置同時(shí)進(jìn)行。

步驟三、將所述黑白圖像進(jìn)行歸一化處理，并將所述黑白圖像進(jìn)行區(qū)域分割得到的區(qū)域根據(jù)亮度合并為多個(gè)區(qū)域?qū)印?/p>

所述區(qū)域?qū)拥墨@取方法為：

將所述黑白圖像進(jìn)行歸一化處理；

將歸一化后的黑白圖像平均分為多個(gè)亮度層；

將所述黑白圖像區(qū)域分割后得到的區(qū)域根據(jù)所述亮度層合并為多個(gè)區(qū)域?qū)印?/p>

例如，將所述黑白圖像歸一化到（0,1）中，同時(shí)以每隔0.1為分界，將黑白圖像分為10層，然后將所述黑白圖像區(qū)域分割后得到的區(qū)域中位于相同亮度層的區(qū)域進(jìn)行合并，得到10個(gè)區(qū)域?qū)印?/p>

步驟四、將所述多個(gè)區(qū)域?qū)臃譃榱羺^(qū)和暗區(qū)。

所述亮區(qū)和暗區(qū)的劃分方法為：將所述多個(gè)區(qū)域?qū)悠骄譃閮刹糠?，其中一部分為亮區(qū)，另一部分為暗區(qū)。

例如，將前文的10個(gè)區(qū)域?qū)右?.5為界分為亮區(qū)和暗區(qū)。

步驟五、計(jì)算所述暗區(qū)中各區(qū)域?qū)优c所述彩色圖像中對(duì)應(yīng)區(qū)域的亮度差之和，得到暗區(qū)亮度差異值，以及計(jì)算所述亮區(qū)中各區(qū)域?qū)优c所述彩色圖像中對(duì)應(yīng)區(qū)域的亮度差之和，得到亮區(qū)亮度差異值。

例如，以暗區(qū)為例，在（0.0,0.1）這一區(qū)域?qū)又校诎讏D像的平均亮度為0.05，而彩色圖像的平均亮度為0.08，則得到第一層的亮度差異值為0.03，繼續(xù)累加（0.1,0.2）這一層在黑白圖像黑彩色圖像的亮度差異值，直到累加完（0.4，0.5）這一次的亮度差異值，得到暗區(qū)亮度差異值。

步驟六、根據(jù)所述暗區(qū)亮度差異值和亮區(qū)亮度差異值調(diào)節(jié)所述黑白圖像的亮度。

所述黑白圖像的亮度調(diào)節(jié)方法為：

y1(x) = 5 * x *exp（-14*x）

f(x) = x+LL * y1(x) - LH * y1(1-x)

式中，x為歸一化之后的黑白圖像各像素的亮度值，f(x)為亮度調(diào)節(jié)之后的黑白圖像各像素的亮度值，LL-暗區(qū)亮度差異值，LH-亮區(qū)亮度差異值。

步驟七、將進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)后的黑白圖像與所述彩色圖像進(jìn)行融合。

如圖3所示，一種圖像亮度調(diào)節(jié)裝置,包括攝像模塊、曝光檢測(cè)模塊、區(qū)域分割模塊、亮度差異計(jì)算模塊、亮度調(diào)節(jié)模塊和融合模塊。

所述攝像模塊，通過(guò)黑白和彩色相機(jī)，獲取同一場(chǎng)景下的黑白和彩色圖像。

所述曝光檢測(cè)模塊，判斷所述彩色圖像是否過(guò)度曝光：若所述彩色圖像沒(méi)有過(guò)度曝光，則對(duì)所述黑白圖像進(jìn)行區(qū)域分割；否則返回所述彩色圖像，并提示融合失敗。

所述彩色圖像是否過(guò)度曝光的判斷方法為：

將所述彩色圖像轉(zhuǎn)換為YUV格式得到第一中間圖像；

設(shè)置亮度過(guò)曝閾值；

統(tǒng)計(jì)第一中間圖像的亮度通道中亮度超過(guò)所述亮度過(guò)曝閾值的像素占總像素的比例，若該比例大于設(shè)定值，則認(rèn)為所述彩色圖像過(guò)度曝光。

所述區(qū)域分割模塊，將所述黑白圖像進(jìn)行歸一化處理，并將所述黑白圖像進(jìn)行區(qū)域分割得到的區(qū)域根據(jù)亮度合并為多個(gè)區(qū)域?qū)?，將所述多個(gè)區(qū)域?qū)臃譃榱羺^(qū)和暗區(qū)。

所述亮度差異計(jì)算模塊，計(jì)算所述暗區(qū)中各區(qū)域?qū)优c所述彩色圖像中對(duì)應(yīng)區(qū)域的亮度差之和，得到暗區(qū)亮度差異值，以及計(jì)算所述亮區(qū)中各區(qū)域?qū)优c所述彩色圖像中對(duì)應(yīng)區(qū)域的亮度差之和，得到亮區(qū)亮度差異值。

所述亮度調(diào)節(jié)模塊，根據(jù)所述暗區(qū)亮度差異值和亮區(qū)亮度差異值調(diào)節(jié)所述黑白圖像的亮度。

所述黑白圖像的亮度調(diào)節(jié)方法為：

y1(x) = 5 * x *exp（-14*x）

f(x) = x+LL * y1(x) - LH * y1(1-x)

式中，x為歸一化之后的黑白圖像各像素的亮度值，f(x)為亮度調(diào)節(jié)之后的黑白圖像各像素的亮度值，LL-暗區(qū)亮度差異值，LH-亮區(qū)亮度差異值。

所述融合模塊，將進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)后的黑白圖像與所述彩色圖像進(jìn)行融合。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。