本发明专利技术涉及一种直方图均衡插值的图像增强方法及系统，本图像增强方法包括如下步骤：步骤S1，计算原图像I在其增强图像J中被吞噬的灰度级总数q；步骤S2，根据增强图像J中相邻灰度级的相应间隔值g，及被吞噬的灰度级总数q获得新直方图数组H′I(k)；以及步骤S3，对新直方图数组H′I(k)进行累积求和，以通过新灰度级k′构成新的增强图像W。本发明专利技术能在尽量保持图像熵值不变的条件下，防止图像灰度级吞噬现象，有效增强图像，即使图像中灰度级得以很好保留、细节信息得到很好的保护、亮度保持度好、图像视觉柔和。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种图像增强技术，属于图像处理领域，特别涉及直方图均衡化的图 像增强方法。
技术介绍
直方图均衡方法因其有效性和简单易用性已经成为图像增强的常用方法。其基本 思想是根据输入图像的灰度概率分布来确定图像对应的灰度输出值，通过拓展图像灰度分 布的动态范围以改善图像的视觉效果，从而达到提升图像对比度的目的。虽直方图均衡化 算法具有运算速度快、增强效果明显的优点，但是也存在灰度级被合并，造成图像的灰度级 别减小与损失，出现灰度断层现象，丢失了图像宝贵的细节部分，视觉效果生硬的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种直方图均衡插值的图像增强方法及系统，其在保持图像 熵值不变的条件下，能有效的防止图像灰度级吞噬现象，以改善图像增强效果。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种直方图均衡插值的图像增强方法，包 括如下步骤： 步骤S1，计算原图像I在其增强图像J中被吞噬的灰度级总数q ; 步骤S2,根据增强图像J中相邻灰度级的相应间隔值g，及被吞噬的灰度级总数q 获得新直方图数组H' Jk);以及 步骤S3,对新直方图数组H' : (k)进行累积求和，以通过新灰度级k'构成新的增 强图像W。 进一步，所述步骤Sl中计算原图像I在其增强图像J中被吞噬的灰度级总数的方 法包括如下步骤： 步骤S11，统计原图像I的直方图数组H1 (k)中不为零的灰度级总数为s ; 步骤S12,对原图像I进行均衡化增强以获得增强图像J，并统计增强图像J的直 方图数组H ;(k)中不为零的灰度级总数为t; 步骤S13,计算增强图像J中被吞的灰度级总数q，即q = s_t。 进一步，所述步骤S2中根据增强图像中相邻灰度级的相应间隔值，及被吞噬的灰 度级总数获得新直方图数组的方法包括如下步骤： 步骤S21，计算增强图像J中所有相邻灰度级的间隔值g，并放入对应灰度级数组 中，且在灰度级数组中将相同间隔值g进行合并； 步骤S22,从所述灰度级数组中从大到小依次取出若干间隔值g，且该间隔值g的 数量与被吞噬的灰度级总数q相等，并向该间隔值g的相邻的灰度级中间插入相应灰度级 P，即且灰度级P的总数组成一 直方图数组H、(k)，其中Hj(k-l)乒0，H:(k+g)乒0，round为取整函数； 步骤S23,将直方图数组H' ； (k)按照灰度级p从小到大顺序分别对应映射至直方 图数组H1GO中，以组成新直方图数组H' Jk); 进一步，所述步骤S3中对新直方图数组进行累积求和以通过新灰度级构成新的 增强图像W的方法包括如下步骤： 步骤S31，对新直方图数组H' Jk)进行累积求和，即 步骤S32,计算新灰度k'以构成新的增强图像W，其中 又一方面，本专利技术还提供了一种直方图均衡插值的图像增强系统，包括： 计算原图像I在其增强图像J中被吞噬的灰度级总数q的计算单元，与该计算单 元相连的新直方图数组获得单元，以及与该新直方图数组获得单元相连的新增强图像构成 单元；其中 所述新直方图数组获得单元适于根据增强图像J中相邻灰度级的相应间隔值g， 及被吞噬的灰度级总数q获得新直方图数组H' Jk); 所述新增强图像构成单元适于对新直方图数组H' : (k)进行累积求和，以通过新 灰度级k'构成新的增强图像W。 进一步，所述计算单元包括：第一计算模块，该第一计算模块适于统计原图像I的 直方图数组H 1GO中不为零的灰度级总数为s ;图像增强模块，该图像增强模块适于对原图 像I进行均衡化增强以获得增强图像J ;以及 与该图像增强模块相连的第二计算模块，该第二计算模块适于计算增强图像J的 直方图数组H;(k)中不为零的灰度级总数t; 所述第一、第二计算模块与被吞噬灰度级计算模块相连，所述被吞噬灰度级计算 模块适于计算增强图像J被吞·的灰度级总数q，即q = s_t。 进一步，所述新直方图数组获得单元包括：与所述图像增强模块相连的间隔值计 算模块，与间隔值计算模块、被吞噬灰度级计算模块相连的间隔值提取模块； 所述间隔值计算模块适于计算增强图像J中所有相邻灰度级的间隔值g，并放入 对应灰度级数组中，且在灰度级数组中将相同间隔值g进行合并； 所述间隔值提取模块适于从所述灰度级数组中从大到小依次取出若干间隔值g， 且该间隔值g的数量与被吞噬的灰度级总数q相等； 所述间隔值提取模块与第一直方图数组构建模块相连； 所述第一直方图数组构建模块适于向间隔值g的相邻的灰度级中间插入相应灰 度级P，即且灰度级P的总数组 成一直方图数组H、(k)，其中Hj(k-l)乒0，％(k+g)乒0，round为取整函数；以及 所述新直方图数组获得单元还包括： 与所述第一直方图数组构建模块、第一计算模块相连的第二直方图数组构建模 块； 所述第二直方图数组构建模块适于将直方图数组H' ；(k)按照灰度级p从小到大 顺序分别对应映射至原图像I直方图数组H1 (k)中，以组成新直方图数组H' I (k)。 进一步，所述新增强图像构成单元包括：与第二直方图数组构建模块相连的累积 求和模块，以及与该累积求和模块相连的增强图像重构模块；其中 所述累积求和模块适于对新直方图数组H' Jk)进行累积求和，即 所述增强图像重构模块适于计算新灰度k'以构成新的增强图像W，其中 本专利技术的有益效果是，本专利技术能在尽量保持图像熵值不变的条件下，防止图像灰 度级吞噬现象，有效增强图像，即使图像中灰度级得以很好保留、细节信息得到很好的保 护、亮度保持度好、图像视觉柔和。【附图说明】 下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 图1是原图像I ; 图2是增强图像J ; 图3是通过本专利技术图像增强后的图像W ; 图4是本专利技术的直方图均衡插值的图像增强系统的原理框图。【具体实施方式】 现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以 示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。 在实施例中采用的图像增强对象为标准的Iena图像，如图1，图像增强方法及系 统实现软件采用matlab。（注：Lena图像是图像处理领域广泛使用的标准测试图像）。 实施例1 如图1所示，本实施例1提供了一种直方图均衡插值的图像增强方法，包括如下步 骤： 步骤S1，计算原图像I在其增强图像J中被吞噬的灰度级总数q ; 步骤S2,根据增强图像J中相邻灰度级的相应间隔值g，及被吞噬的灰度级总数q 获得新直方图数组H' Jk);以及 步骤S3,对新直方图数组H' : (k)进行累积求和，以通过新灰度级k'构成新的增 强图像W。 具体的，所述步骤Sl中计算原图像I在其增强图像J中被吞噬的灰度级总数的方 法包括如下步骤： 步骤S11，统计原图像I的直方图数组H1GO中不为零的灰度级总数为s，其中，k =I (i，j)，i，j分别为原图像I的行数、列数，〇彡k彡255 ; 步骤S12,对原图像I进行均衡化增强以获得增强图像J，并统计增强图像J的直 方图数组&(1〇中不为零的灰度级总数为t ;其中，均衡化增强可以采用现有技术中传统直 方图均衡算法。 步骤S13,计算增强图像J中被吞的灰度级总数q，即q = s-t，由于在对原图I 进行均衡化增强后的灰度级总数必然不大于原图像I的灰度级总数，即256彡s本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种直方图均衡插值的图像增强方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，计算原图像I在其增强图像J中被吞噬的灰度级总数q；步骤S2，根据增强图像J中相邻灰度级的相应间隔值g，及被吞噬的灰度级总数q获得新直方图数组H′I(k)；以及步骤S3，对新直方图数组H′I(k)进行累积求和，以通过新灰度级k'构成新的增强图像W。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王海峰，章怡，彭建业，薛勇，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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