用于调整在一个高分辨率图象中的象素亮度ＩＭ↓［ＨＩ］的方法，包括的步骤有： 通过把所述象素组合为超象素来形成所述高分辨率图象的一个低分辨率图象； 通过把所述超象素的亮度与预先确定的黑暗度阈值Ｔ↓［Ｄ］和明亮度阈值Ｔ↓［Ｂ］进行比较，对各个超象素产生一个低分辨率亮度校正值δ↓［ＬＯ］； 通过形成所述超象素的岛和在各个岛内的超象素间平滑δ↓［ＬＯ］，对各个所述超象素产生一个修正的低分辨率校正值δ′↓［ＬＯ］； 通过把各个所述象素的亮度ＩＭ↓［ＨＩ］与Ｔ↓［Ｄ］和Ｔ↓［Ｂ］进行比较，对所述高分辨率图像的各个象素产生一个高分辨率亮度校正值δ↓［ＨＩ］，所述δ↓［ＨＩ］是作为ＩＭ↓［ＨＩ］和δ↓［ＬＯ］的函数生成的；和 通过把各个所述象素的亮度与对应高分辨率亮度校正值δ↓［ＨＩ］相组合，产生一个亮度经校正的图像。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般相关于通过象素级亮度调整改进照相图像，特别相关于改进数字图像质量的方法和装置。任何得到一张图像的人都希望能够长久地保存它，能够真实地再现原来的物体或景像，或至少物体或景像的那些被认为非常重要的部分。再现的质量通过直观地用硬拷贝与原来的景像进行比较来判断。作判断时，观察者部分地对硬拷贝上的各点亮度与原景像对应点的亮度进行比较，然后对再现的质量得到一个主观的意见。精确的主观色调再现要求硬拷贝上各点的亮度与原景像中各对应点的亮度相等。然而，正如熟知本领域技术的人所知，精确的主观色调再现的获得是极为困难和不方便的，因为从打印机和从其他装置(如电子照相机、扫描仪、监视器等)得到的硬拷贝介质一般是在大大低于生成原始像片的亮度级下观看的，原始像片的原始亮度一般只有原始景像的百分之一大小。而且，大多数硬拷贝或电子介质捕捉存在于自然界中的色调范围的能力有限。然而，如果在这个介质上出现的可见图像亮度相似于原始景像的亮度，那么可以部分地得到令人满意的主观色调再现。上述条件的满足部分取决于该景像的亮度范围与介质的色调范围适当匹配，并考虑要强调的特殊景像特性、主导性的景像亮度条件和介质再现特性。景像亮度范围与介质色调范围的匹配问题在由James RBoyack和Andrew K.Juenger1995年3月31日提交的美国专利申请No.08/414,750中已经提出，特别是一个图像被分成几块和若干块图像组合成区段的问题。对每一块确定一个平均的亮度块值，各自区段的差值由最大和最小平均亮度块值确定。如果差值超过预先确定的阈值，那么该区段标记为活动区段，平均亮度区段值从最大、最小平均亮度块值得到。该图像的所有活动区段对应平均亮度区域值以直方图绘出，然后按照一些预先确定的标准移动直方图，以便使关注的平均亮度区段值落在与目标应用的色调再现能力相对应的指定窗口。景像分析的结果是通过大幅度的亮度调整的图像亮度的整体平衡。图像的某一区域一般仍然需要遵循景像分析后的亮度调整。这些调整突出和加强了所关注图像的特殊区域以防止细节的丢失和再现图像质量的相应降低。例如，有一块大的阴影区域与明亮区域相接的景像，要想在冲洗和显象过程中不造成黑暗和明亮的任一区域或全部区域同时在一些图像质量上的损失是非常难的。这种类型的亮度调整在1993年8月10日向Munib Wober颁发的美国专利No.5,235,434中提到过。专利 ’434的方法包括第一次图像补偿阶段，该图像被划分成称为超象素(superpixels)的象素组，每一个超象素被各自进行处理以确定它是否是全部落在预先确定的黑暗或明亮阈值之外的超象素的一个大组(如区域)的一部分。各个超象素对位于该超象素范围内的所有象素给定一个大小值和一个平均亮度值。在第二次图像补偿阶段，超象素各个区域的亮度调整值根据对应的SIZE(大小)和AVERAGE(平均值)确定。对于小的和中间区域，应用一个平滑函数防止沿该超象素边界出现人为制造痕迹。在该象素级的进一步亮度调整有时是需要的，因此本专利技术主要把目标定在一个用于执行对一个数字图像进行象素级亮度调整的改进的系统和方法，该调整与大区域的亮度平均无关。通过下面的说明、附图和权利要求将使这个目的和其它目的变得明显。一种用于调整在高分辨率图像中的象素亮度IMHI的方法，包括首先通过把一些象素组合成诸如象8×8块的超象素来形成一个原物的低分辨率图像。通过把该超象素的亮度与预先确定的黑暗度阈值TD和预先确定的明亮度阈值TB进行比较为各个超象素确定一个低分辨率的亮度校正值δLO。对于各个超象素通过形成超象素岛和在各个岛内的超象素间平滑δLO修改低分辨率亮度校正值δLO以产生δ′LO。最后，通过把各个象素的亮度IMHI与TD、TB比较，为原始高分辨率图像的各个象素计算出高分辨率亮度校正值δHI，注意作为象素亮度值IMHI和低分辨率亮度校正值δLO的函数，δHI是通过一系列数学运算得到的。原始图像的每一个象素通过对应的高分辨率亮度校正值δHI进行调整并产生一个亮度被调整了的图像。附图说明图1是一个包括按照本专利技术用于象素级亮度调整的装置用于压缩景像数字图像数据的示意性系统方框图；图2是一个用于象素级亮度调整的专利技术方法的方框图概览；图3是一个图2方法块100部分的流程图，用于使具有亮度在一些预先确定的黑暗度阈值TD以下的超象素变亮；图4是一个图2方法块100部分的流程图，用于使具有亮度在一些预先确定的明亮度阈值TB以上的超象素变暗；图5A-5E示出了对应于1～5的SIZE(i，j)值的不同大小的超象素；图6是图2方法块200的流程图；图7A是一个图像中SIZE(i，j)值的表示；图7B是一个图像DOMAIN(i，j)值的表示；图8是图2方法块300的流程图；图9是当高分辨率象素亮度IMHI(m，n)高于黑暗度阈值TD、低于明亮度阈值TB时，出现在块330内的步骤流程图；图10是块360内用于设定高分辨率象素的AVGB和AVGD级的步骤流程图；图11是当象素亮度IMHI(m，n)低于黑暗度阈值TD时，块340内使高分辨率象素变亮步骤的流程图；图12是当象素亮度IMHI(m，n)大于明亮度阈值TB时，块340内使高分辨率象素变暗步骤的流程图。1、象素级亮度调整的系统图1示出了一个用于捕捉图像12、压缩和存储用于以后显示的图像和对已存储的图像解压缩并显示同一内容的系统10的优选实施例。该实例中，图像12包括一棵被周围光线(箭头16所示)照亮并投射如图所示的阴影18于地上的树14，物体20被置于阴影18内。图示图像12有一个大的动态范围。如果物体20部分或完全在阴影18内，要是没有本专利技术的话，正常情况下会丢掉一些信息。可以理解，物体20可以处在明亮区域(未示出)，本专利技术的原理可以同等地应用于处理随后将描述的物体可见性。图像12由一个诸如CCD摄像机22的输入装置进行捕捉，并由图像处理装置或压缩级24进行处理。摄像机22可以直接连接到产生数字图像信号的压缩级24中的一个模数转换器26上，存储装置28接收和存储该数据，中央处理器30同步图像信号到达存储装置28并控制其它装置的动作。存储的图像数据被馈入一个离散的余弦变换或DCT32，使这些数字信息变换成一系列系数。随后，被变换的数据耦合到一个人类可视矩阵滤波器34，去除一些被认为对好的图像质量相对不重要的高频系数。例如，一些高频彩色信息由于不易被人眼察觉而被过滤掉，这样信息可以得到简化用于随后的处理。被变换和滤掉的数字数据随后在量化器36中进行量化，在离散可用级的给定范围内建立数字数据的所选择的级，然后用Huffman编码器38对该量化数据进行编码，用已知的编码技术对该量化数据进行压缩。不言而喻，如果需要，可以使用除Huffman编码以外的编码算法，被编码信息可随后存储在一个比如静态RAM(SRAM)40的存储装置中。在以后的一些时间里如果需要，可以通过任一便利的传送链路43把SRAM40中的信息馈入一个图像处理装置或解压缩级42，这里有一个Huffman解码装置44对数据进行解码，然后将之耦合到一个反向量化器46。根据本专利技术，存储在存储装置48中的数据被耦合到图像补偿级50，按照本专利技术的方法对数据进行电子处理，以便对在阴影本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·沃伯，I·哈加梅德，
申请(专利权)人：宝丽来公司，
类型：发明
国别省市：
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