1.一种直方图受限的图像增强方法,其特征在于,包括:
计算灰度输入图像I的灰度级直方图h(i)、概率p(i),其中,i为灰度级;
设置输出图像imageout与所述输入图像I的尺寸相同,数值设置为零矩阵,设置存放分割的直方图数组hx1和剩余直方图数组hx2,设置可变分割参数px,所述可变分割参数取值范围[0,0.1];
设置循环变量初始值n0=1,设置循环计算符合 的n0,其中,sum()为求
和函数,获取所述分割的直方图数组hx1,所述hx1=h(0
n0=n0+1;
根据所述分割的直方图数组hx1计算所述剩余直方图数组hx2,其中,所述hx2=h‑hx1;
将所述分割的直方图数组hx1中的非0元素去除,通过第一数组h1记录统计数,通过第一灰度级数组id1记录对应灰度级;将所述剩余直方图数组hx2中的非0元素去除,通过第二数组h2记录统计数,通过第二灰度级数组id2记录对应灰度级;
将所述第二数组h2再分割,利用公式jgh2(x)=id2(x+1)‑id2(x)x=1...n2‑1,记录所述第二灰度级数组id2相邻两数之差,差值放入jgh2数组中,将jgh2(x)>=预设值的数值放置数组jg2中,分割块数大小1+length(jg2)个;
设置第一公共数组变量Hx用于存放获取的分块直方图,第二公共数组变量idx用于存放所述第一公共数组变量Hx的灰度级,获取所述第二数组h2中各分块直方图Hx,其中,所述第二数组h2中各分块直方图Hx的获取方式为:判断数组jg2是否为空,若为空,确定所述第二数组h2中的分块直方图Hx不能分割,则令所述第一公共数组变量Hx=h2,第二公共数组变量idx=id2,所述第二数组h2中各分块直方图Hx的长度为length(Hx),若不为空,确定所述第二数组h2中的分块直方图Hx可以再次分割,可以分割的块数为1+length(jg2)个;对1...(1+length(jg2))中任意分块直方图为Hx=h2(T2:jg2(i)),对应分块直方图的灰度级为idx=id2(T2:jg2(i)),其中i=1...n2‑1,T2变量在i=1时,T2=1,在i=2...n2‑1时,T2=1+jg2(i);
计算各分块直方图Hx的概率 累积概率 其中i=
1...length(Hx);
对任意分块直方图Hx按如下公式计算,直至所有分块直方图计算完毕,得到输出图像imageout灰度值:其中i=1...length(Hx),f(i)为输出图像imageout灰度值,P1为图像细节、亮度、对比度的调节参数,idx(1)是分块直方图Hx的第一个灰度值,idx(end)是分块直方图Hx的最后一个灰度值;
将所述第一灰度级数组id1灰度值映射至所述输出图像imageout中;
输出所述输出图像imageout。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
设置与所述第二灰度级数组id2数组长度一致的数组idnew用于存放各分块直方图Hx灰度级;
所述将所述第一灰度级数组id1灰度值映射至输出图像imageout中包括:
设置循环变量i=1:length(id1),将所述第一灰度级数组id1中的灰度值id1(i)逐个与所述第二灰度级数组id2中的每个灰度值比较,确定与灰度值id1(i)最接近的灰度值位置idp,其中,[~,idp]=min(abs(id2(:)‑id1(i)));
确定所述位置idp后,在输出图像imageout中确定输入图像I中等于灰度值id1(i)的位置,并在输出图像imageout相同位置赋值所述数组idnew为idnew(idp),直至所述第一灰度级数组id1所有灰度值映射完毕。
3.一种直方图受限的图像增强方法,其特征在于,包括:
计算灰度输入图像I的灰度级直方图h(i)和概率p(i),其中,i为灰度级;
设置输出图像imageout与所述输入图像I的尺寸相同,数值设置为零矩阵,设置存放分割的直方图数组hx1和剩余直方图数组hx2,设置可变分割参数px,所述可变分割参数px取值范围[0,0.1];
设置循环变量初始值n0=1,设置循环计算符合 的n0,其中,sum()为求
和函数,获取直方图数组hx1=h(0
根据所述分割的直方图数组hx1计算所述剩余直方图数组hx2,其中,所述hx2=h‑hx1;
将所述分割的直方图数组hx1中的非0元素去除,通过第一数组h1记录统计数,通过第一灰度级数组id1记录对应灰度级;将所述剩余直方图数组hx2中的非0元素去除,通过第二数组h2记录统计数,通过第二灰度级数组id2数组记录对应灰度级;
将所述第一数组h1和所述第二数组h2再分割,利用公式jgh1(x)=id1(x+1)‑id1(x)x=
1...n1‑1,记录所述第一灰度级数组id1相邻两数之差,差值放入jgh1数组中,将jgh1(x)>=预设值的数值放置数组jg1中,分割块数大小
1+length(jg1)个;利用公式jgh2(x)=id2(x+1)‑id2(x)x=1...n2‑1,记录所述第二灰度级数组id2相邻两数之差,差值放入jgh2数组中,将jgh2(x)>=预设值的数值放置数组jg2中,分割块数大小1+length(jg2)个;
设置第一公共数组变量Hx用于存放获取的分块直方图,第二公共数组变量idx用于存放所述第一公共数组变量Hx的灰度级,其中,所述第一数组h1中各分块直方图Hx的获取方式为:判断所述数组jg1是否为空,若为空,确定所述第一数组h1中的分块直方图Hx不能分割,则令所述第一公共数组变量Hx=h1,所述第二公共数组变量idx=id1,所述第一数组h1中分块直方图Hx长度为length(Hx);若不为空,确定所述第一数组h1中的分块直方图Hx可以再次分割,分割的块数为1+length(jg1)个;对1...(1+length(jg1))中任意分块直方图Hx为Hx=h1(T1:jg1(i)),对应分块直方图Hx的灰度级为idx=id1(T1:jg1(i)),其中i=
1...n1‑1,T1变量在i=1时,T1=1,在i=2...n1‑1时,T1=1+jg1(i);所述第二数组h2中各分块直方图Hx的获取方式为:判断所述数组jg2是否为空,若为空,确定第二数组h2中的分块直方图Hx不能分割,则令所述第一公共数组变量Hx=h2,所述第二公共数组变量idx=id2,所述第二数组h2中分块直方图Hx长度为length(Hx);若不为空,确定所述第二数组h2中的分块直方图Hx可以再次分割,分割的块数为1+length(jg2)个;对1...(1+length(jg2))中任意分块直方图Hx为Hx=h2(T2:jg2(i)),对应分块直方图Hx的灰度级为idx=id2(T2:jg2(i)),其中i=1...n2‑1,T2变量在i=1时,T2=1,在i=2...n2‑1时,T2=1+jg2(i);
计算各分块直方图Hx的概率 累积概率 其中i=
1...length(Hx);
对任意分块直方图Hx按如下公式计算,直至所有分块直方图计算完毕:
其中i=1...length(Hx),f(i)为原图像的新灰度值,P1为图像细节、亮度、对比度的调节参数,idx(1)是分块直方图Hx的第一个灰度值,idx(end)是分块直方图Hx的最后一个灰度值;
输出所述输出图像imageout。
4.根据权利要求1或3所述的方法,其特征在于,所述P1取值范围
[0,1]。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述P1=0.1。
6.根据权利要求1或3所述的方法,其特征在于,所述预设值为20。
7.一种直方图受限的图像增强装置,其特征在于,包括:
第一计算模块,用于计算灰度输入图像I的灰度级直方图h(i)、概率p(i),其中,i为灰度级;
设置模块,用于设置输出图像imageout与所述输入图像I的尺寸相同,数值设置为零矩阵,设置存放分割的直方图数组hx1和剩余直方图数组hx2,设置可变分割参数px,所述可变分割参数取值范围[0,0.1];
获取模块,用于设置循环变量初始值n0=1,设置循环计算符合 的n0,其
中,sum()为求和函数,获取所述分割的直方图数组hx1=h(0
第二计算模块,用于根据所述分割的直方图数组hx1计算所述剩余直方图数组hx2,其中,所述hx2=h‑hx1;
记录模块,用于将所述分割的直方图数组hx1中的非0元素去除,通过第一数组h1记录统计数,通过第一灰度级数组id1记录对应灰度级;将所述剩余直方图数组hx2中的非0元素去除,通过第二数组h2记录统计数,通过第二灰度级数组id2记录对应灰度级;
分割模块,用于将所述第二数组h2再分割,利用公式jgh2(x)=id2(x+1)‑id2(x)x=
1...n2‑1,记录所述第二灰度级数组id2相邻两数之差,差值放入jgh2数组中,将jgh2(x)>=预设值的数值放置数组jg2中,分割块数大小1+length(jg2)个;
确定模块,用于设置第一公共数组变量Hx用于存放获取的分块直方图,第二公共数组变量idx用于存放所述第一公共数组变量Hx的灰度级,获取所述第二数组h2中各分块直方图Hx,其中,所述第二数组h2中各分块直方图Hx的获取方式为:判断数组jg2是否为空,若为空,确定所述第二数组h2中的分块直方图Hx不能分割,则令所述第一公共数组变量Hx=h2,第二公共数组变量idx=id2,所述第二数组h2中各分块直方图Hx的长度为length(Hx),若不为空,确定所述第二数组h2中的分块直方图Hx可以再次分割,可以分割的块数为1+length(jg2)个;对1...(1+length(jg2))中任意分块直方图为Hx=h2(T2:jg2(i)),对应分块直方图的灰度级为idx=id2(T2:jg2(i)),其中i=1...n2‑1,T2变量在i=1时,T2=1,在i=
2...n2‑1时,T2=1+jg2(i);
第三计算模块,用于计算各分块直方图Hx的概率 累积概率
其中i=1...length(Hx);
第四计算模块,用于对任意分块直方图Hx按如下公式计算,直至所有分块直方图计算完毕,得到输出图像imageout灰度值:其中i=1...length(Hx),f(i)为输出图像imageout灰度值,P1为图像细节、亮度、对比度的调节参数,idx(1)是分块直方图Hx的第一个灰度值,idx(end)是分块直方图Hx的最后一个灰度值;
映射模块,用于将所述第一灰度级数组id1灰度值映射至所述输出图像imageout中;
输出模块,用于输出所述输出图像imageout。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述设置模块,还用于设置与所述第二灰度级数组id2数组长度一致的数组idnew用于存放各分块直方图Hx灰度级;
所述映射模块通过如下方式将所述第一灰度级数组id1灰度值映射至输出图像imageout中:所述映射模块,具体用于设置循环变量i=1:length(id1),将所述第一灰度级数组id1中的灰度值id1(i)逐个与所述第二灰度级数组id2中的每个灰度值比较,确定与灰度值id1(i)最接近的灰度值位置idp,其中,[~,idp]=min(abs(id2(:)‑id1(i)));
确定所述位置idp后,在输出图像imageout中确定输入图像I中等于灰度值id1(i)的位置,并在输出图像imageout相同位置赋值idnew为idnew(idp),直至所述第一灰度级数组id1所有灰度值映射完毕。
9.一种直方图受限的图像增强装置,其特征在于,包括:
第一计算模块,用于计算灰度输入图像I的灰度级直方图h(i)和概率p(i),其中,i为灰度级;
设置模块,用于设置输出图像imageout与所述输入图像I的尺寸相同,数值设置为零矩阵,设置存放分割的直方图数组hx1和剩余直方图数组hx2,设置可变分割参数px,所述可变分割参数px取值范围[0,0.1];
获取模块,用于设置循环变量初始值n0=1,设置循环计算符合 的n0,其
中,sum()为求和函数,获取直方图数组hx1=h(0
第二计算模块,用于根据所述分割的直方图数组hx1计算所述剩余直方图数组hx2,其中,所述hx2=h‑hx1;
记录模块,用于将所述分割的直方图数组hx1中的非0元素去除,通过第一数组h1记录统计数,通过第一灰度级数组id1记录对应灰度级;将所述剩余直方图数组hx2中的非0元素去除,通过第二数组h2记录统计数,通过第二灰度级数组id2记录对应灰度级;
分割模块,用于将所述第一数组h1和所述第二数组h2再分割,利用公式jgh1(x)=id1(x+
1)‑id1(x)x=1...n1‑1,记录所述第一灰度级数组id1相邻两数之差,差值放入jgh1数组中,将jgh1(x)>=预设值的数值放置数组jg1中,分割块数大小1+length(jg1)个;利用公式jgh2(x)=id2(x+1)‑id2(x)x=1...n2‑1,记录所述第二灰度级数组id2相邻两数之差,差值放入jgh2数组中,将jgh2(x)>=预设值的数值放置数组jg2中,分割块数大小1+length(jg2)个;
确定模块,用于设置第一公共数组变量Hx用于存放获取的分块直方图,第二公共数组变量idx用于存放所述第一公共数组变量Hx的灰度级,其中,所述第一数组h1中各分块直方图Hx的获取方式为:判断所述数组jg1是否为空,若为空,确定所述第一数组h1中的分块直方图Hx不能分割,则令所述第一公共数组变量Hx=h1,所述第二公共数组变量idx=id1,所述第一数组h1中分块直方图Hx长度为length(Hx);若不为空,确定所述第一数组h1中的分块直方图Hx可以再次分割,分割的块数为1+length(jg1)个;对1...(1+length(jg1))中任意分块直方图Hx为Hx=h1(T1:jg1(i)),对应分块直方图Hx的灰度级为idx=id1(T1:jg1(i)),其中i=1...n1‑1,T1变量在i=1时,T1=1,在i=2...n1‑1时,T1=1+jg1(i);所述第二数组h2中各分块直方图Hx的获取方式为:判断所述数组jg2是否为空,若为空,确定第二数组h2中的分块直方图Hx不能分割,则令所述第一公共数组变量Hx=h2,所述第二公共数组变量idx=id2,所述第二数组h2中分块直方图Hx长度为length(Hx);若不为空,确定所述第二数组h2中的分块直方图Hx可以再次分割,分割的块数为1+length(jg2)个;对1...
(1+length(jg2))中任意分块直方图Hx为Hx=h2(T2:jg2(i)),对应分块直方图Hx的灰度级为idx=id2(T2:jg2(i)),其中i=1...n2‑1,T2变量在i=1时,T2=1,在i=2...n2‑1时,T2=1+jg2(i);
第三计算模块,用于计算各分块直方图Hx的概率 累积概率
其中i=1...length(Hx);
第四计算模块,用于对任意分块直方图Hx按如下公式计算,直至所有分块直方图计算完毕:其中i=1...length(Hx),f(i)为原图像的新灰度值,P1为图像细节、亮度、对比度的调节参数,idx(1)是分块直方图Hx的第一个灰度值,idx(end)是分块直方图Hx的最后一个灰度值;
输出模块,用于输出所述输出图像imageout。
10.根据权利要求7或9所述的装置,其特征在于,所述P1取值范围[0,1]。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述P1=0.1。
12.根据权利要求7或9所述的装置,其特征在于,所述预设值为20。