图像处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及一种图像处理方法及装置，其中图像处理方法包括：生成待处理图像的图像直方图；根据所述图像直方图，判断所述待处理图像是否需要进行背光补偿；若所述待处理图像需要进行背光补偿，则确定用于区分是否进行背光补偿的第一亮度分界值Ａ，并确定用于区分进行正、负背光补偿的第二亮度分界值Ｃ；分别对待处理图像中像素点亮度值在［０，Ａ］范围内的像素点进行背光补偿。本发明专利技术实施例方法简单，通用性好，经过背光补偿后的图像对比度高，不会出现背景过曝光现象以及分层现象，较好地实现了背光环境中的图像处理。

Image processing method and apparatus

The embodiment of the invention relates to a method and device of image processing, including image processing methods: generating image histogram of the image; according to the image histogram, the image to be processed to determine whether the need for backlight compensation; if the image needs backlight compensation, it is determined whether the first is used to distinguish the boundaries of brightness for the backlight compensation value of A, and to determine the second boundaries were used to distinguish between positive and negative backlight brightness compensation value C; treated separately in the image pixel brightness values at 0 pixels, A range for backlight compensation. The embodiment of the invention has the advantages of simple method and good versatility, and the image contrast of the backlight compensation is high, and the background overexposure phenomenon and the layering phenomenon can not occur, so the image processing in the backlight environment can be realized better.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字信号处理技术，尤其涉及一种图像处理方法及装置。技术背景随着信息技术的发展，带有拍照、摄像功能的数字终端越来越多，例如， 便携式摄像机、便携式照相机、带有拍照/摄像功能的移动终端、具备可视通 信功能的电话终端、会议电视终端等。这些终端都包含一个处理器，用来处 理通过图像或视频获取装置获得的图像和视频数据。在获取图像或视频时， 当被拍摄的主体目标后面是非常明亮的背景或存在发光光源时，被拍摄主体目标将处于背光状态。在背光状态下获得的图像或^^L频，其背景非常明亮而 前景主体目标却非常暗淡。在背光环境下获得的图像或视频的图像质量下降 非常厉害，以致于无法清楚得辨认出主体目标。例如，在背光环境下拍纟聂的 人物图像或视频，人脸图像将变得很黑，以致于无法辨认图像或视频中的人 物。针对背光环境中获得的图像或视频质量不高的问题，可以对该图像或视 频进行背光补偿，也可以称作背光纠正或逆光补偿。通常背光补偿的方法有 两类， 一类是控制摄像或拍照时的曝光强度；在进行拍摄时，通过光线检测 器之类的器件检测出当前被拍摄主体目标是否处于背光环境，如果是，那么 光线检测器产生一个信号用来控制拍摄设备进行强行闪光，或者加长拍摄的 曝光时间，这样就可以提高被拍摄主体目标的亮度。这种方法的问题在于在 提高被拍摄主体目标亮度的同时也提高了背景部分的亮度，使得本来已经非 常亮的背景出现过曝现象，背景部分出现大片白色，以致于无法辨i人出背景中的细节，另外，由于此种方法对图像或视频的全局进行了曝光加强，获得 的图片或视频的对比度严重下降。另 一类方法是通过信号处理方法对拍摄后的图像或视频信号进行再处理。如一种技术方案具体为首先，获得基于图像平均亮度差的背光度参数以及基于图像直方图的背光度参数，并根据这两个背光度参数获得图像的总 背光度参数，然后获得图像的背景重要性参数，最后将图像的总背光度参数、图像的背景重要性参数以及图像的平均亮度作为输入，根据预先指定的21个 模糊规则，输出一个补偿量，利用该补偿量对整个图像进行亮度补偿。该方 法的问题在于(1)采用模糊逻辑控制的方法制定了21个模糊规则来得到补 偿量，方法复杂度高；(2)在获得基于图像平均亮度差的背光度参数以及基 于图像直方图的背光度参数时，需要对图像进行分区，通用性弱；(3)由于 该方法采用一个补偿量对整个图像进行亮度补偿，所以补偿后的图像对比度 下降。另一种技术方案具体为将图像分为背景区域和目标区域，获得背景区 域的均值和方差以及目标区域的均值和方差，将这四个参数作为模糊系统的 输入获得一个补偿量，然后对亮度小于某一固定值的像素点根据该补偿量进 行背光补偿，对亮度大于所述固定值的像素点不进行背光补偿，然后对经过 背光补偿后的图像采用拉伸对比度的方法进行处理，提高图像的对比度。该 方法的问题在于(l)该方法采用模糊逻辑控制的方法确定补偿量，方法复 杂度高；(2 )该方法对对亮度小于某一固定值的像素点根据同一补偿量进行 背光补偿，实质上属于线性补偿，会造成图像色度信息丟失；(3)该方法对 亮度小于某一固定值的像素点根据该补偿量进行了背光补偿，而对亮度大于 所述固定值的像素点没有进行背光补偿，经过了背光补偿后的与原固定值亮 度对应的的像素点的亮度可能会远远地偏离原固定值亮度，从而导致经过了 背光补偿后的整个图像出现分层、亮度不连续的现象；(4)该方法采用拉伸 对比度的方法，会导致主体目标亮度过高。
技术实现思路
本专利技术实施例针对现有技术存在的问题，提供一种图像处理方法及装置， 方法算法简单，能够解决背光环境中图像对比度低的问题，并且不会造成处 理后图像出现分层的现象。本专利技术实施例提供了一种图像处理方法，包括 生成待处理图像的图像直方图；根据所述图像直方图，判断所述待处理图像是否需要背光补偿； 当所述待处理图像需要背光补偿时，确定用于区分是否进行背光补偿的 第一亮度分界值A和用于区分进行正、负背光补偿的第二亮度分界值C;对所述待处理图像中像素点亮度值在 、 ( C， A]范围内的像素点背光补偿。本专利技术实施例还提供了一种图像处理装置，包括 图像直方图生成单元，用于生成待处理图像的图像直方图； 背光补偿判断单元，与所述图像直方图生成单元连接，用于判断所述待处理图像是否需要背光补偿；背光补偿参数生成单元，与所述背光补偿检测单元连接，用于在所述待处理图像需要背光补偿时，生成用于进行背光补偿的第一亮度分界值A和第二亮度分界值C;背光补偿单元，与所述背光补偿参数生成单元连接，用于根据所述背光 补偿参数生成单元生成的第一亮度分界值和第二亮度分界值对所述待处理图 像进行背光补偿。本专利技术实施例提供的图像处理方法及装置，通过获取第一亮度分界值和 第二亮度分界值，根据这两个亮度分界值确定的像素点亮度范围，对属于不 同亮度范围的像素点采用不同的补偿函数进行背光补偿，属于非线性补偿， 不会造成图像色度信息丢失及主体目标亮度过高，并保证亮度值为第一亮度分界值的像素点经过背光补偿后的亮度值等于补偿前，亮度值为第二亮度分 界值的像素点经过背光补偿后的亮度值等于补偿前，方法简单，通用性好， 经过背光补偿后的图像对比度高，不会出现背景过曝光现象以及分层现象， 较好地实现了背光环境中的图像处理。下面通过具体实施例并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。附图说明图1所示为本专利技术实施例中涉及到的背光环境中的图像直方图的示意图；图2所示为本专利技术图像处理方法实施例一流程图；图3所示为本专利技术图像处理方法中使用单位门序列对归一化直方图进行 巻积和运算示意图；图4所示为本专利技术图像处理方法中使用单位门序列对归一化直方图进行 巻积和运算后的结果示意图；图5所示为本专利技术图像处理方法中采用第一补偿函数和第二补偿函数对 图像进行背光补偿的示意图；图6所示为本专利技术图像处理方法实施例二流程图；图7所示为本专利技术图像处理装置实施例一结构示意图；图8所示为本专利技术图像处理装置实施例二结构示意图。具体实施方式图像的直方图描述了图像的灰度级内容，任何一幅图像的直方图都包含 了丰富的信息，如图1所示为本专利技术实施例中涉及到的背光环境中的图像直 方图，图l所示的直方图中，横坐标表示图像中像素点的亮度值，纵坐标表 示每个亮度值对应的像素点的个数。直方图中的某个峰值表示该亮度值的像 素点的个数比较多，即该峰对应着一幅图像中大片相同亮度的区域。在10典型的人脸背光环境中，人脸和背景环境在整幅图像中占据的面积最大，此 时人脸比较暗，处于暗块区域，而背景非常明亮，处于亮块区域，根据直方 图中峰的上述特性以及大量的实验结果可以知道，在背光环境中所拍摄 图像的直方图中峰顶值最大的最大峰峰顶对应的亮度值即为图像中高亮度的 背景亮度值，直方图中峰顶值仅次于图像平均亮度的次大峰的峰顶对应的亮 度值即为图像中较暗的主体目标人脸。基于这一结论，本专利技术实施例提出了一种解决背光图像问题的图像的处理方法，如图2所示为本专利技术图像处理方法实施例一流程图，具体为 步骤IOI、生成待处理图像的图像直方图；步骤102、根据所述图像直方图，判断所述待处理图像是否需要进行背光 补偿，如果是，则执行步骤103;否则，结束背光补偿，进行后续图像处理 流程；步骤103、确定用于区分是否进行背光补偿的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理方法，其特征在于，包括：　生成待处理图像的图像直方图；　根据所述图像直方图，判断所述待处理图像是否需要背光补偿；　当所述待处理图像需要背光补偿时，确定用于区分是否进行背光补偿的第一亮度分界值Ａ和用于区分进行正、负背光补偿的第二亮度分界值Ｃ；　对所述待处理图像中像素点亮度值在［０，Ｃ］、（Ｃ，Ａ］范围内的像素点背光补偿。

【技术特征摘要】
1、一种图像处理方法，其特征在于，包括生成待处理图像的图像直方图；根据所述图像直方图，判断所述待处理图像是否需要背光补偿；当所述待处理图像需要背光补偿时，确定用于区分是否进行背光补偿的第一亮度分界值A和用于区分进行正、负背光补偿的第二亮度分界值C；对所述待处理图像中像素点亮度值在、(C，A]范围内的像素点背光补偿。2、 根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，还包括当所述 待处理图像需要背光补偿时，检测作为当前帧图像的所述待处理图像与前一 帧图像相比是否发生了场景变化。3、 根据权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，还包括当检测到作为所述当前帧图像的所述待处理图像与所述前一帧图像相比 没有发生场景变化时，将前一帧图像的第一亮度分界值和第二亮度分界值分 别作为当前帧图像的第一亮度分界值和第二亮度分界值；当检测到作为当前帧图像的所述待处理图像与前一帧图像相比发生场景 变化时，根据所述当前帧图像的所述待处理图像的图像直方图，重新确定用 于区分是否进行背光补偿的第一亮度分界值A，和用于区分进行正、负背光补 偿的第二亮度分界值C。4、 根据权利要求1或3所述的图像处理方法，其特征在于，所述判断 所述待处理图像是否需要背光补偿为获取所述待处理图像的图像直方图中峰顶亮度最大的最大峰的峰顶值对 应的像素点的亮度值A ，以及峰顶亮度值低于图像直方图平均亮度的次大峰 的峰顶值对应的像素点的亮度值^;当^-丄2>《时，确定该待处理图像需要背光补偿；其中，《为一固定亮度差值，夂>0。5、 根据权利要求4所述的图像处理方法，其特征在于，还包括 通过单位门序列对归 一化后的图像直方图进行巻积和运算，找出所述最大锋和所述次大峰的峰顶。6、 根据权利要求1或3所述的图像处理方法，其特征在于，所述确定用 于区分是否进行背光补偿的第一亮度分界值A和用于区分进行正、负背光补 偿的第二亮度分界值C为将大于所述待处理图像中前景主体目标任意一个像素点亮度的一亮度值 作为第一亮度分界值A。7、 根据权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，所述确定用于区 分是否进行背光补偿的第一亮度分界值A为将满足以下条件的亮度值确定为第一亮度分界值A:大于所述待处理图像中前景主体目标任意一个像素点亮度；且小于所述待处理图像的图像直方图中最大峰峰顶值对应的像素点的亮度值。8、 根据权利要求7所述的图像处理方法，其特征在于，所述确定用 于区分是否进行背光补偿的第一亮度分界值A为选择所述图像直方图中与最大峰峰顶值相邻的极小值点对应的横坐标作 为第一亮度分界值A，该极小值点对应的横坐标小于最大峰峰顶值对应的横坐 标。9、 根据权利要求7或8所述的图像处理方法，其特征在于，所述用于区 分进行正负背光补偿的第二亮度分界值C的确定为将小于所述待处理图像中前景主体目标的任意像素点亮度的亮度值确定 为第二亮度分界值C。10、 根据权利要求9所述的图像处理方法，其特征在于，将小于所述待 处理图像中前景主体目标的任意像素点亮度的亮度值确定为第二亮度分界值C具体为将第二亮度分界值C确定为丄2 - AL ,其中AL为 一 固定亮度值偏移量。11、 根据权利要求1Q所述的图像处理方法，其特征在于，所述对所述待 处理图像中像素点亮度值在 、 ( C, A]范围内的像素点背光补偿为获取用于对所述待处理图像中像素点亮度值在范围内的像素点进 行背光补偿的第一补偿函数乂W;获取用于对所述待处理图像中像素点亮度值在(C， A]范围内的像素点进 行背光补偿的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏小霞，龙彦波，
申请(专利权)人：华为终端有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]