本发明专利技术提供一种对专业灰阶图像对比度自适应的方法及系统，其通过专业显示器的内部算法自动检测医学图像并且建立模拟人眼的数学模型，从而保证了每台专业显示器都能满足对比度自适应这一特性，以保证人眼观测都清晰的突出的有效区域。本发明专利技术对专业灰阶图像对比度自适应的方法及系统实现了专业显示器对比度自适应技术，针对显示的影响实现局部自适应对比度增强，从而呈现给用户的图像更为清晰，在专业的应用场景中减少了用户操作，并且使系统更为智能，更加专业化。
【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及一种对专业灰阶图像对比度自适应的方法及系统。
技术介绍
：对于图像视觉，要求灰度图像(gray image)具有良好的对比度。但在显示的过程中，由于灯光、视觉系统和光电转换等多方面原因，常出现图像不均匀，细节不突出，对比度不足等情况，使人眼在观看这类图像时视觉效果差。为改善对比度并且减少由于特殊需求应用场景(如手术室的医生在手术过程中避免接触外物等)手动操作显示器的情况，对比度自适应技术便可以解决如下问题。专业的显示器如医用显示器，用于显示医学影像，为了能够真实反应影像信息要求显示器能够自由切换显示函数曲线(如DICOM3.14\\gamma曲线)，以达到一个满足给定空间的DDLs(disc damage likelihood scale)和亮度之间的映射关系，使在不同的场景下满足应该达到的图像视觉效果。这些操作都需要手动切换显示器的菜单完成，并且针对用户对图像认知的理解水平不同，有时候不能通过手动调整到最满足用户需求的显示函数上。目前，专业显示器可以达到高于8bit显示图像，满足正常的医用显示器需要至少达到10bit显示，而且现有的技术可以实现达到12bit显示图像，图像的层次感，对比度得到保证，在医用领域可以满足观测病灶的视觉效果要求。随着集成电子技术的不断成熟，FPGA(Field－Programmable Gate Array)为基础的技术处理图像信息已成为图像处理领域的一个发展趋势，特别是对图像处理技术要求很高的实时图像处理中，FPGA发挥了巨大作用。新一代的FPGA甚至集成了中央处理器(CPU)或数字处理器(DSP)内核，在一片FPGA上进行软硬件协同设计，为实现片上可编程系统(SOPC，System On Programmable Chip)提供了强大的支持。利用FPGA，用户不仅可以方便地设计出所需的硬件逻辑，而且可以进行静态重复编程和动态在系统重配置，使系统的硬件功能像软件一样编程来修改，从而实时地进行灵活而方便的更新和开发，极大地提高了系统设计的灵活性和通用性。基于FPGA的数字图像处理系统在汽车电子产品中被广泛使用，例如车载会议电视、车载可视电话、车载机器视觉等。FPGA激活了数字电视。在数字电视的信号处理中，FPGA已经越来越广泛地被运用。在图像显示、图像压缩、图像格式转化、色彩空间转化、I/O接口中都使用FPGA器件进行处理。FPGA可应用于数字电视机内的许多部分，作为标准芯片组间的“联结逻辑”是FPGA的强项，许多图像处理任务(如色彩空间变换)以及网络接口(如IEEE1394)现在也可用低成本可编程逻辑器件实现。就现有的技术基础来说，目前专业显示器无法达到准确判断用户的应用场景的对比度要求，并且做出自动切换显示函数曲线的动作，从而达到自动满足用户的视觉效果需求。目前利用FPGA进行图像处理主要是直接在FPGA上利用硬件描述语言或EDA软件进行设计，这种设计方法的最大优点就是速度快，可以用流水线实现，具有一定的灵活性，但是对于规模比较大且外设比较复杂的图像处理系统，比如便携式视频系统或监控系统，需要存储、显示等功能，这就需要多任务的操作，必然会引进处理器和操作系统，因此SOPC应运而生。毫无疑问，SOPC在数字图像处理领域中将大有用武之地。国内外很多机构都在此方向进行了深入的研究，并实现了一系列基于SOPC的视频图像处理系统，为后继的研究奠定了基础。
技术实现思路
：本专利技术提供一种对专业灰阶图像对比度自适应的方法及系统，其通过专业显示器的内部算法自动检测医学图像并且建立模拟人眼的数学模型，从而保证了每台专业显示器都能满足对比度自适应这一特性，以保证人眼观测都清晰的突出的有效区域。本专利技术采用如下技术方案：一种对专业灰阶图像对比度自适应的方法，其包括如下步骤：步骤一：首先显示器获取显卡数据，经由显示器控制模块实现灰阶扩展模块生成12bit灰阶；步骤二：然后经过图像分析模块将送显的RGB数据进行图像分析；步骤三：最后由实时更新显示函数模块将根据图像分析的结果来调整显示函数的参数并且更新显示，以达到对比度自适应的效果。进一步地，所述步骤一中：为避免影像亮度产生突变，每帧影像同一像素点的亮度间隔变化的方法实现时间上亮度的均匀化，通过使同一帧影像上相邻像素点的亮度间隔变化的方法实现空间上亮度的均匀化，对时间和空间上的灰阶亮度进行扩展时通过对像素亮度的均匀化处理，使得整幅影像能够实现4096阶灰阶显示，并将灰阶扩展获得的4096灰阶对应的亮度值存入FPGA显示器主板上的存储区，作为显示屏的4096灰阶特征曲线数据。本专利技术还采用如下技术方案：一种对专业灰阶图像对比度自适应的系统，其包括显卡及显示器中央处理器，所述显示器中央处理器包括依次相连的灰阶扩展模块、图像分析模块及实时更新函数模块。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术对专业灰阶图像对比度自适应的方法及系统通过自适应技术在专业显示器当中的应用，增强了用户的使用体验，显示的图像效果更加清晰。附图说明：图1为8位显卡实现4096阶灰度显示的方法图。图2为显示器4096灰阶特征曲线。图3为限制AHE算法实现原理图。图4为3×3方形窗实现原理图。图5为3×3方形窗生成模块接口。图6为直方图统计示意图。图7为直方图统计模块图。图8为直方图统计模块组建思想图。图9为累加移位模块图。图10为除法模块图。图11为均衡化模块及输入测试模块图。具体实施方式：请参照图1所示，本专利技术显示器获取显卡数据，经由显示器控制模块实现灰阶扩展模块生成12bit灰阶，然后经过图像分析模块将送显的RGB数据进行图像分析，最后由实时更新显示函数模块将根据图像分析的结果来调整显示函数的参数并且更新显示，从而达到对比度自适应的效果。以8bit显卡输出图像，经过FPGA编程实现12bit灰阶扩展。为避免影像亮度产生突变，每帧影像同一像素点的亮度间隔变化的方法实现时间上亮度的均匀化，通过使同一帧影像上相邻像素点的亮度间隔变化的方法实现空间上亮度的均匀化。对时间和空间上的灰阶亮度进行扩展时通过对像素亮度的均匀化处理，使得整幅影像能够实现4096阶灰阶显示，并将灰阶扩展获得的4096灰阶对应的亮度值存入FPGA显示器主板上的存储区，作为显示屏的4096灰阶特征曲线数据。请参照图2所示，其为存入FPGA的显示器特征曲线数据，横坐标为显示器的灰阶值，纵坐标为所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对专业灰阶图像对比度自适应的方法，其特征在于：包括如下步骤步骤一：首先显示器获取显卡数据，经由显示器控制模块实现灰阶扩展模块生成12bit灰阶；步骤二：然后经过图像分析模块将送显的RGB数据进行图像分析；步骤三：最后由实时更新显示函数模块将根据图像分析的结果来调整显示函数的参数并且更新显示，以达到对比度自适应的效果。
【技术特征摘要】
1.一种对专业灰阶图像对比度自适应的方法，其特征在于：包括如下步骤
步骤一：首先显示器获取显卡数据，经由显示器控制模块实现灰阶扩展模块生成
12bit灰阶；
步骤二：然后经过图像分析模块将送显的RGB数据进行图像分析；
步骤三：最后由实时更新显示函数模块将根据图像分析的结果来调整显示函数的参
数并且更新显示，以达到对比度自适应的效果。
2.如权利要求1所述的对专业灰阶图像对比度自适应的方法，其特征在于：所述
步骤一中：为避免影像亮度产生突变，每帧影像同一像素点的亮度间隔变化的方法实现<...
【专利技术属性】
技术研发人员：王卫，
申请(专利权)人：南京巨鲨显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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