对数字图像曝光不足的缺陷进行自动修正的方法和系统技术方案

技术编号:2948911 阅读:264 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种对数字图像进行自动修正的方法,其特征在于,该方法包括:    根据所述数字图像的像素点值,检测所述数字图像中存在的缺陷;    根据所检测的结果,修正所述数字图像的像素点值,以修正所检测的缺陷。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字图像处理
,具体地说涉及一种对数码照片或数码录像等数字图像进行自动修正以提高数码照片或数码录像画面质量的方法。
技术介绍
随着数字技术的发展,数码相机和摄像机早已进入人们的生活中。数码相机与普通的照相机的一个显著差异就在于,数码相机是以数字数据的形式存储所拍摄的照片,而不使用常规照相机中必不可少的胶卷。这除了使数码相机体积更小、便于携带以外,还可以通过将数码照片转移到相关的图像处理设备中,采用数字处理的方式对拍摄效果不够好(例如曝光不足或不均匀、背光、对比度不佳、色彩不真实等)的照片进行修正,以弥补光学镜头拍摄的不足,使所拍摄的照片具有更好的效果。在现有的照片自动修正系统例如PhotoShop、ACDSee等中,具有一些自动修正数码照片的功能,例如“Auto Level”、“Auto Contrast”等。但是它们基本上只是试图扩展数字图像的动态范围,无法修正拥有整个动态范围而内部曝光存在问题(例如背光拍摄)的照片。对于另一种自动修正系统“Histogram Equalization”,在色彩方面及真实感方面的处理效果也不理想,例如人脸会变得非常阴暗。另外,上述方法也无法检测出图像中的曝光问题。它们只是试图改进输入的图像,使图像满足一些统计方面的标准而已。利用这类方法很难达到好的效果。实际上,在这些系统中,使用者为了修正照片,只能自己对诸如照片的层次、场曲、亮度或对比度等进行手工调整。
技术实现思路
鉴于现有技术的上述缺陷,本专利技术的一个目的就是要提供一种能够对数字图像进行自动修正的方法,通过对数码照片等数字图像内容的分析,使用特定的算法确定照片在曝光和色彩等方面存在的问题,并对所确定的问题分别采取适当的措施进行修正,从而使处理后的照片具有良好的视觉效果。此外,本专利技术的方法还可以对数码照片进行快速和自动地修正,避免了现有技术中使用者繁琐的手工操作。本专利技术的另一个目的是要提供一种采用上述对数字图像进行自动修正的方法的数字图像自动修正系统,以及带有这种系统的便携式设备。根据本专利技术的第一方面,提供一种对数字图像进行自动修正的方法包括如下步骤根据所述数字图像的像素点值,判断所述数字图像是否存在缺陷,并根据所检测的结果修正所述数字图像的像素点值,以修正所检测的缺陷。在本专利技术的上述方法中,所述数字图像的缺陷是如下情况中的一种或多种曝光不足,对比度不足,曝光不平均,背光,以及偏色。所述像素点值包括像素点的亮度值和/或颜色值。根据本专利技术的第二方面,提供一种对数字图像进行自动修正的系统,该系统包括图像缺陷检测单元,用于根据所述数字图像的像素点值,判断所述数字图像是否存在缺陷;和图像缺陷修正单元,根据所述图像缺陷检测单元检测的结果,修正所述数字图像中的缺陷。根据本专利技术的第三方面,提供一种便携式设备,所述设备中具有本专利技术第二方面所述的对数字图像进行自动修正的系统。本专利技术可以对数码照片、数码录像画面等数字图像中的曝光、颜色等缺陷进行自动检测和修复,可以迅速和显著地改善数字图像的效果,从而提高数码摄影设备的拍摄质量。附图的简要说明附图说明图1是本专利技术的数字图像自动修正系统的优选实施方案的示意图;图2例示了本专利技术的数字图像自动修正方法中处理的数码照片的图像亮度直方图,用于说明本专利技术的数字图像自动修正方法;图3例示了本专利技术的数字图像自动修正方法中用于进行曝光补偿的变换函数的曲线图;图4例示了本专利技术的数字图像自动修正方法中用于补偿对比度不足的变换函数的曲线图;图5(a)-(c)例示了本专利技术的数字图像自动修正方法所处理的数字图像的R、G、B(红、绿、蓝)直方图;图6例示了本专利技术的数字图像自动修正方法中得到暗藏细节强化处理所用的加权平均值W的一种方案的示意图;图7例示了本专利技术的数字图像自动修正方法中暗藏细节强化处理所用的变换函数的曲线图;图8(a)-(e)是利用本专利技术的数字图像修正方法修正前后的效果对比图。具体实施例方式通过以下参照附图对本专利技术具体实施方案的详细说明,本领域技术人员将更易于理解本专利技术的构思和实质。根据本专利技术的一种优选实施方案,本专利技术的数码照片自动修正方法,该方法包括检测并修正照片曝光不足的步骤,检测并修正对比度不足的步骤,暗藏细节强化步骤,去除偏色的步骤和去除噪声的步骤。下面依次描述这几个步骤的具体过程一、检测和修正曝光不足在如图2所示的一幅数码照片的图像亮度直方图中,首先从某一亮度的像素点的亮度值d(0)(例如为250)开始,找出下一较暗的像素点的亮度值d(1)。查找规则是,在当前像素点亮度值(此时为d(0))与下一找出的较暗的像素点亮度值(此时为d(1))之间包含了该图像像素点总数的P1%(例如0.5%)的像素点。该P1值的选取依据是,使得在该P1%数量的像素点中,其像素点亮度的最大与最小值相差不可超出一预定数值。重复上述查找步骤,依次找出其它更暗的像素点的亮度值d(2),...,d(n)。当d(n)的值小于一预定的高亮度地区的像素点亮度值(例如180),结束处理过程。因为该图像在此预定像素点亮度值或以上的高亮度地区已有足够的像素点存在,所以该图并不是曝光不足。在本专利技术的该实施方案中,设置有第一阈值T1和第二阈值T2。在上述的各次循环中,在查找到本次的较暗像素点亮度值后,需要进行判断。如果前一次循环中找出的像素点亮度值与本次循环中找出的像素点亮度值之差d(n-1)-d(n)大于一阈值T1,或者如果一个当前查找到的像素点亮度值与预定的m次之前的查找所得到的像素点亮度值之差(例如d(n-m)-d(n))大于另一阈值T2(显然这里T2>T1),就表明该图像在高亮度地区没有一定数量的连续亮度值的像素点,从而判断该照片曝光不足,并中止查找下一更暗像素点的操作。本次操作中找出的像素点亮度值d(n)即成为参数P(P=d(n)),用于曝光不足修正。反之,如果上述判断的结果都为否,则进一步判断比本次查找操作中找出的像素点亮度值d(n)更亮的像素点的总数与该图像像素点总数之比是否大于一阈值(例如20%),如结果为是,则判断为该图像已有足够的连续亮度值的光亮像素点,因此判断该图像是曝光充分的。参数P表明该照片的曝光不足程度。如果参数值P小于阈值T3(例如为20,T3的值可根据经验值而预设),则这张曝光不足的照片不会被修正,因为没有足够的信息用于修正该照片。如果参数值P大于一上限阈值T4(例如为240该值也是根据经验值而预设的),同样不会修正这张照片,因为图像的高亮度区已有足够的明亮度。当P值介于上述阈值T3和T4之间时,则要对这张曝光不足的照片进行修正。具体修正方法是,根据P值,利用一个凸面形状的变换函数(例如图3所示)进行曝光补偿。在该过程中,像素点亮度值P被映射到较大的光亮值。二、对比度不足的检测和修正具体方法是,在不考虑图像中最黑暗的P1%(例如1%该值的选取目的是要除去图中少数特别黑暗的像素点以避免其影响判断)的像素点的情况下,找出图像中最暗的像素点亮度值D。可以用很基本的方法,例如逐个对比各像素点来查找D。如果该最暗像素点亮度值D比阈值T5大(例如20),则该图像将根据D值被整体地修正。根据该D值,利用一变换函数(例如图4所示的函数),把整体图像的像素点亮度值映射到较小的值。在该处理中,越黑暗的像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄锦辉汤晓鸥何应辉梁国耀朱凯颂
申请(专利权)人:香港中文大学
类型:发明
国别省市:

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