一种图像处理方法、装置及计算设备制造方法及图纸

一种图像处理方法、装置及计算设备，可将待处理图像分割成多个子区域，并且在确定待处理图像的子区域的一系列中心点时，引入了整体亮度控制参数，从而克服了现有宽动态技术的局部色调映射方法无法控制图像的整体亮度，会产生输出图像整体过亮或过暗的问题；同时还引入了对比度压缩控制参数，避免引入新的噪声，确保了输出图像的质量；此外，还可根据子区域的平均输出亮度值与平均输入亮度值的相对误差对子区域的对比度压缩控制参数进行自适应调整，自动化程度较高。

Image processing method, device and calculation equipment

An image processing method, apparatus and equipment can be calculated, processed image is divided into several sub regions, and in the center to determine a series of sub regional image processing is introduced, the overall brightness control parameters, the overall brightness in order to overcome the existing local tone mapping method of wide dynamic technology cannot control the image. The whole image will produce output too bright or too dark problem; at the same time also introduces contrast compression control parameters, to avoid the introduction of new noise, ensure the quality of the image output; in addition, can also according to the average luminance sub regions. The relative error of sub region and the average input luminance value of the contrast compression control parameters adaptive adjustment, high degree of automation.

【技术实现步骤摘要】
一种图像处理方法、装置及计算设备
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种图像处理方法、装置及计算设备。
技术介绍
同时存在黑暗和极亮不同光照水平的区域的监控场景为宽动态场景，在宽动态场景中，摄像机的表现存在很大的局限性。若采集的图像正常显示明亮区域，则黑暗区域的细节得不到充分表现；若正常显示黑暗区域，则明亮区域的细节得不到充分的展示。现有技术采用WDR(WideDynamicRange，宽动态)技术来解决上述问题。现有WDR技术通常基于局部色调映射方法来实现：将输入图像分割成多个子区域，对每一子区域进行直方图统计，计算该子区域的一系列中心点，利用中心点建立线性或非线性的色调映射关系，依据该色调映射关系，便可根据该子区域中每一个像素的输入亮度值来确定其输出亮度值。该方法能够保持图像不同区域的可视细节信息，重建拍摄场景中亮部和暗部的内容。但是，现有宽动态技术的局部色调映射方法无法控制图像的整体亮度，会产生输出图像整体过亮或过暗的问题；并且，局部色调映射方法能够增强图像的局部对比度，该效果在某些场景下可能会产生副作用：将不需要放大的局部明暗变化进行过度增强，如粗糙物体表面的光影、局部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：将待处理图像分割成多个子区域；针对任一子区域，确定所述任一子区域的平均输入亮度值以及细节信息；其中，所述任一子区域的细节信息用于评价所述任一子区域的内容丰富程度和/或清晰程度；根据所述平均输入亮度值以及所述细节信息，确定对比度压缩控制参数的取值，根据确定的对比度压缩控制参数的取值，并调整整体亮度控制参数的取值，确定设定数量的所述任一子区域的中心点以及所述任一子区域的各像素的输出亮度值，并使得所述任一子区域的平均输出亮度值与平均输入亮度值的相对误差的绝对值不高于设定误差阈值；其中，所述任一子区域的各像素的输出亮度值是基于确定出的所述任一子区域的中心点以...

【技术特征摘要】
1.一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：将待处理图像分割成多个子区域；针对任一子区域，确定所述任一子区域的平均输入亮度值以及细节信息；其中，所述任一子区域的细节信息用于评价所述任一子区域的内容丰富程度和/或清晰程度；根据所述平均输入亮度值以及所述细节信息，确定对比度压缩控制参数的取值，根据确定的对比度压缩控制参数的取值，并调整整体亮度控制参数的取值，确定设定数量的所述任一子区域的中心点以及所述任一子区域的各像素的输出亮度值，并使得所述任一子区域的平均输出亮度值与平均输入亮度值的相对误差的绝对值不高于设定误差阈值；其中，所述任一子区域的各像素的输出亮度值是基于确定出的所述任一子区域的中心点以及设定映射方法，根据所述任一子区域的各像素的输入亮度值映射而来的；根据确定出的所述待处理图像的各子区域的各像素的输出亮度值以及输入亮度值，对所述待处理图像的亮度进行调整。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将待处理图像分割成多个子区域，具体包括：根据设定规则对所述待处理图像进行分割，得到多个子区域；其中，任意两个相邻的子区域相互重叠的面积等于任一子区域的面积的一半；在根据确定出的所述待处理图像的各子区域的各像素的输出亮度值以及输入亮度值，对所述待处理图像的亮度进行调整之前，所述方法还包括：针对所述待处理图像的任一像素，确定该像素在包含该像素的各子区域中分别确定的输出亮度值；确定各输出亮度值的平均值为该像素的输出亮度值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，针对任一子区域，确定所述任一子区域的平均输入亮度值以及细节信息，具体包括：计算所述任一子区域的所有像素的平均输入亮度值Yin_avg；确定所述任一子区域的细节信息其中，s(x,y,Yin)为设定评价函数，(x,y)为像素(x,y,Yin)在所述任一子区域中的坐标，Yin为所述任一子区域中的任一像素的输入亮度值，Yin_min≤Yin≤Yin_max，Yin_min为所述任一子区域中的最小输入亮度值，Yin_max为所述任一子区域中的最大输入亮度值。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述平均输入亮度值以及所述细节信息，确定对比度压缩控制参数的取值，根据确定的对比度压缩控制参数的取值，并调整整体亮度控制参数的取值，确定设定数量的所述任一子区域的中心点以及所述任一子区域的各像素的输出亮度值，并使得所述任一子区域的平均输出亮度值与平均输入亮度值的相对误差的绝对值不高于设定误差阈值，具体包括：步骤1：确定对比度压缩控制参数λ＝λmin·(1-ratio)+λmax·ratio，其中，其中，其中，σs为第一归一化参数，σy为第二归一化参数，λmin，λmax，σs，σy，S_thr_min以及Y_thr_max均为预先设置的设定值；步骤2：确定设定数量的所述任一子区域的中心点以及所述任一子区域的各像素的输出亮度值：步骤21：确定整体亮度控制参数α的初始值为α0，其中，α的取值范围为[0，1]，0≤α0≤1；步骤22：根据设定的中心点函数，依次确定所述任一子区域的输入亮度区间[Yin_min，Yin_max]的中心点C1，确定所述任一子区域的输入亮度子区间[Yin_min，C1]的中心点C2,1，以及输入亮度子区间[C1，Yin_max]的中心点C2,2，……以此类推，确定每一个新产生的输入亮度子区间的中心点，将该输入亮度子区间分割为2个新的输入亮度子区间，直至获取中心点的数量等于所述设定数量；其中，针对所述任一子区域的任一区间[Ymin，Ymax]，所述设定的中心点函数为：其中，其中，Hist(Y)为所述任一区间[Ymin，Ymax]的输入亮度概率分布，其中，Y为所述任一区间[Ymin，Ymax]中的任一输入亮度值，Ymin≤Y≤Ymax，区间长度L＝Ymax-Ymin+1，N为所述任一子区域中输入亮度值位于所述任一区间[Ymin，Ymax]中的像素的总数；步骤23：基于所述设定映射方法，根据确定出的所述设定数量的所述任一子区域的中心点以及所述任一子区域的各像素的输入亮度值(x,y,Yin)，确定所述任一子区域的各像素的输出亮度值(x,y,Yout)以及所有像素的平均输出亮度值Yout_avg；其中，所述设定映射方法包括线性映射方法或非线性映射方法；步骤24：确定所述任一子区域的平均输出亮度值Yout_avg与平均输入亮度值Yin_avg的相对误差的绝对值步骤25：若确定EY>所述设定误差阈值E_thr，且Yout_avg>Yin_avg，则以设定步长αstep减小整体亮度控制参数α的取值，并跳转至步骤22；若确定EY>E_thr且Yout_avg<Yin_avg，则以设定步长αstep增大整体亮度控制参数α的取值，并跳转至步骤22；若确定EY≤E_thr，或α等于0或1，则跳转至步骤26；步骤26：输出当前得到的所述任一子区域的各像素的输出亮度值(x,y,Yout)。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在将待处理图像分割成多个子区域之前，所述方法还包括：根据所述待处理图像的格式类型以及各像素的输入源数据，将所述待处理图像转化为YUV格式的图像；根据确定出的所述待处理图像的各子区域的各像素的输出亮度值以及输入亮度值，对所述待处理图像的亮度进行调整，具体包括：针对所述待处理图像中的每一像素，根据该像素的输出亮度值与输入亮度值的比值，对该像素的输入源数据进行调整。6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行权利要求1～5任一项所述的图像处理方法。7.一种图像处理装置，其特征在于，包括：分割单元，用于将待处理图像分割成多个子区域；处理单元，用于针对任一子区域，确定所述任一子区域的平均输入亮度值以及细节信息；其中，所述任一子区域的细节信息用于评价所述任一子区域的内容丰富程度和/或清晰程度；以及，根据所述平均输入亮度值以及所述细节信息，确定对比度压缩控制参数的取值，根据确定的对比度压缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋寓文，马鑫，方伟，
申请(专利权)人：浙江大华技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33