,可首先剔除亮度为16、235 的像素点,且使:
[0165] 即此时可通过y = f (Y) = kXY+b,使亮度的取值范围得到扩充,即拉伸,其各阶层 次也由之拉伸,且这种处理不会牺牲画面层次和细节。
[0166] 在一优选的实施例中,结合参阅图4,在上述图7的实施例的基础上,上述步骤 S202包括:
[0167] 步骤S2021,对所述亮度数据的亮度范围做扩大处理;
[0168] 步骤S2022,对所述第一亮度数据及第二亮度数据的频数做单独统计处理,对除所 述第一亮度数据及第二亮度数据之外的其他亮度数据按预设条件进行频数统计处理;
[0169] 步骤S2023,绘制对应于频数统计处理后的亮度数据的第二直方图;
[0170] 步骤S2024,去除所述第二直方图中第一个统计柱中的第一亮度数据,并去除最后 一个统计柱中的第二亮度数据,得到所述第一直方图。
[0171] 本实施例中,由于扩大的部分实际上像素点为0,因此,图4中的第一个统计柱P1 与现有的统计柱统计的频数的结果相同,最后一个统计柱Pn也是同样的道理,因此,绘制出 来的直方图与现有的直方图兼容。
[0172] 但是,本实施例由于已经对第一亮度数据及第二亮度数据的频数做单独统计,因 此,第一个统计柱P 1中重复统计了第一亮度数据,而最后一个统计柱Pn中重复统计了第二 亮度数据,因此,需要将P 1及Pn中重复统计的的亮度数据去除。
[0173] 本实施例中,扩大亮度范围的方式不限定于如图4中所示对最小亮度减小及对最 大亮度增大的方式,还可以是只对最小亮度减小或者是只对最大亮度增大的方式。
[0174] 在另一优选的实施例中,结合参阅图6,在上述图7的实施例的基础上,上述步骤 S202还可以包括:
[0175] 步骤S2025,对所述亮度数据的亮度范围做缩小处理;
[0176] 步骤S2026,对所述第一亮度数据及第二亮度数据的频数做单独统计处理,对缩小 处理后的亮度数据按预设条件进行频数统计处理;
[0177] 步骤S2027,绘制对应于频数统计处理后的亮度数据的第一直方图。
[0178] 本实施例中,如图6所示,由于缩小的部分像素点不为0,即X(min)+a稍大于 X(min),因此,图6中的第一个统计柱与现有的统计柱统计的频数结果不相同,为(P1-Pniin), 最后一个统计柱也是同样的道理,为(PN-P_),因此,绘制出来的直方图与现有的直方图不 兼容。
[0179] 本实施例由于已经对第一亮度数据及第二亮度数据的频数做单独统计,因此,在 图6中,第一个统计柱(P 1-Pniin)没有重复统计第一亮度数据,而最后一个统计柱(PN-P_)也 没有重复统计第二亮度数据,因此,这种方式可以直接得到每个统计柱,而不需要做如上述 扩大亮度范围的后期去除处理,不需要额外的计算。
[0180] 本实施例中,缩小亮度范围的方式不限定于如图6中所示对最小亮度增大及对最 大亮度减小的方式,还可以是只对最小亮度增大或者是只对最大亮度减小的方式。
[0181] 在另一优选的实施例中,如图8所示,在上述图7的实施例的基础上,上述步骤 S204包括:
[0182] 步骤S2041,基于所述第一直方图及主体分布范围,获取拉伸系数r与第一差值 Δ Y的第一函数关系、第一拉伸曲线yl的第一偏离度&与第二差值Ayl的第二函数关系、 第二拉伸曲线y2的第二偏离度r 2与第三差值Λ y2的第三函数关系;
[0183] 步骤S2042,基于所述第一函数关系与第二函数关系计算第一拉伸曲线yl,基于 所述第一函数关系与第三函数关系计算第二拉伸曲线y2 ;
[0184] 步骤S2043,基于所述第一拉伸曲线yl及第二拉伸曲线y2计算拉伸曲线y,根据 所述拉伸曲线y对所述动态视频画面的亮度进行层次拉伸。
[0185] 其中,第一差值ΛΥ为所述主体分布范围中的最大亮度与最小亮度的差值,第二 差值Ayl为所述第一拉伸曲线yl上的亮度与所述第一直方图中最小亮度的差值,所述第 三差值Λ y2为所述第一直方图中最大亮度与第二拉伸曲线y2上的亮度的差值。
[0186] 其中,如图9所示,第一拉伸曲线yl与第二拉伸曲线y2构成本实施例中拉伸后的 曲线y。
[0187] 其中,拉伸系数r为:r = ΛΥ/ΛΥη ;
[0188] 其中,ΛΥ = Υ2-Υ1,ΛΥη = Y(max)-Y(min)。
[0189] 拉伸系数r反应主体分布数据的集中度,拉伸系数r越大,主体分布范围越大,可 以进行拉伸;拉伸系数r越小,主体分布范围越小,则限制拉伸或者不拉伸。
[0190] 如图10所示,第一函数关系为r-ΛΥ曲线,显然〇〈r〈l,且r随ΛΥ的增大而增大。
[0191] 第一偏离度^为第一拉伸曲线yl偏离Y (min)的程度,第二偏离度r2为第二拉伸 曲线y2偏离Y (max)的程度。
[0192] 第一偏离度F1为:
[0193] 其中,Δ Y1 = yl-Y(min),Δ Y1 = Yl-Y(min),这里(Kr^l,且需随 Δ Y1 的增大而减 小,如图11所示。当然,第二函数关系Γι-Λ yi曲线可在画质调整时根据各种实际场景的调 整效果设定为最佳。
[0194] 联合上述拉伸系数r、第一偏离度巧可以得到:
[0196] 其中,Y (max)、Y (min)为常量,Y2和Yl的值由当前视频动态画面决定,rl的值可 根据图11中的A-Ay1曲线查出。
[0197] 第一偏离度巧为:
[0198] 其中,Ay2 = Y(max)_y2, ΔΥ2 = Y(max)_Y2,这里 0〈r2〈l,且需随 Ay2 的增大而减 小,如图12所示。当然,第三函数关系^-Λ^曲线可在画质调整时根据各种实际场景的调 整效果设定为最佳。
[0199] 联合上述拉伸系数r、第一偏离度巧可以得到:
[0201] 其中,Y (max)、Y (min)为常量,Y2和Yl的值由当前视频动态画面决定,r2的值可 根据图12中的r2-Ay2曲线查出。
[0202] 如图9所示,通过y = f (Y) = cXY+b对亮度进行层次拉伸,在[yl,y2]范围内进 行拉伸,且yI、y2满足:Y (min)彡yKYl彡Y彡Y2〈y2彡Y (max),
[0203] 则有
联合上述的yl及y2并解方程组,有:
[0205] 即把[Yl,Y2]拉伸到[yl,y2]的方程式为:
[0207] 对于动态视频画面,亮度的主体分布范围[Yl,Y2]是不断变化的,由此可实时求 得与之相适应的yl、y2,并最终求得c、b的值,进而动态调节亮度的截距b与增益c,实现对 亮度的层次拉伸,改善了画面的亮暗层次及景深效果,并实现了自适应的动态亮度调节,同 时根据亮度的调节,对比度也可做适当调节。
[0208] 在一优选的实施例中,在上述图8的实施例的基础上,该亮度动态调整的方法还 包括以下步骤:同步调整蓝色色度分量Cb、红色色度分量Cr。
[0209] 结合参阅图9,由式
实现了对Y的层次拉伸,虽然 在主体分布范围[Yl,Y2]内的亮度的层次得到了拉伸,但此时[Y(min),Yl]、[Y2, Y(max)] 区间的亮度明显有饱和发生,即发生截止,说明对[Y1,Y2]区间Y层次的拉伸是建立在牺牲 [Y(min),Yl]、[Υ2, Y(max)]区间亮度层次的基础之上的。
[0210] 由于单独对亮度的层次拉伸会改变诸像素点饱和度的大小,此时需对动态画面的 蓝色色度分量Cb、红色色度分量Cr同步进行调整。
[0211] 本实施例中,在[Y(min),Yl]、[Y2, Y(max)]区间出现截止时,需使:
其中,Y'为同步调整Cb、Cr后的亮度;
[0213] 在不发生截止时,设
[0214] 则有:
[0215] 至此,实现了 Cb、Cr与亮度的同步调整,使调整前后动态画面各像素点的饱和度 保持不变。
[0216] 本发明还提供一种图像处理装置,如图13所示,该装置包括:
[0217] 获取模块101,用于获取动态视频画面的像素点的亮度数据;
[0218] 本实施例的图像处理装置置于一终端中,该终端可以是计算机、智能电视机或者 智能手机等具有视频播放及图像处理功能的设备。
[0219] 本实施例中,在终端上播放视频或者连续的画面时,获取动态视频画面的像素点 的亮度数据,即每个像素点的亮度。
[0220] 本实施例不限定于对亮度数据进行统计,还可以对动态视频画面的其他数据进行 统计。
[0221] 绘制模块102,用于对所述亮度数据中亮度值最小的第一亮度数据及亮度值最大 的第二亮度数据的频数进行单独统计处理,绘制对应于经统计处理后的亮度数据的第一直 方图。
[0222] 本实施例中,在终端上播放视频或者连续的画面时,若用户对动态画面的要求较 高,现有的直方图在做画质处理时,不能更准确、更全面地反应画面特征。本实施例中,利用 现有的直方图统计动态画面的亮度数据时,往往是亮度值最小处体现为动态画面的一条黑 边,而亮度值最大处体现为动态画面的一条白边,观看效果不理想,同时,也容易对动态画 面的平均像素亮度产生误判。
[0223] 本实施例对亮度值最小的第一亮度数据及亮度值最大的第二亮度数据的频数进 行单独统计处理,所绘制的直方图可以克服上述的不足之处。
[0224] 本实施例对亮度值最小的第一亮度数据及亮度值最大的第二亮度数据的频数进 行单独统计处理的方式包括两种:即扩大亮度范围的方式及缩小亮度范围的方式。对于扩 大亮度范围的方式,由于扩大的部分实际上像素点为〇,因此,绘制出来的直方图与现有的 直方图兼容;对于缩小亮度范围的方式,其绘制出来的直方图则与现有的直方图不兼容。
[0225] 本实施例根据亮度值最小的第一亮度数据及亮度值最大的第二亮度数据的特点, 专门将这两种亮度数据分别做为一个统计柱来统计,并绘制直方图。使用新的直方图作画 质处理时,由新的直方图可更准确、更全面地了解画面特征,如通过亮度变化了解画面的明 暗程度、各像素亮度的分布情况等,并可据此对画面做亮度层次的拉伸处理。
[0226] 在一优选的实施例中,在所述图13的基础上,绘制模块102包括:
[0227] 扩大单元,用于对所述亮度数据的亮度范围做扩大处理;
[0228] 第一统计单元,用于对所述第一亮度数据及第二亮度数据的频数做单独统计处 理,对除所述第一亮度数据及第二亮度数据之外的其他亮度数据按预设条件进行频数统计 处理;
[0229] 第一绘制单元,用于绘制对应于频数统计处理后的亮度数据的第二直方图;
[0230] 去除单元,用于去除所述第二直方图中第一个统计柱中的第一亮度数据,并去除 最后一个统计柱中的第二亮度数据,得到所述第一直方图。
[0231] 本实施例中,由于扩大的部分实际上像素点为0,因此,第一个统计柱P1与现有的 统计柱统计的频数的结果相同,最后一个统计柱P n也是同样的道理,因此,绘制出来的直方 图与现有的直方图兼容。
[0232] 但是,本实施例由于已经对第一亮度数据及第二亮度数据的频数做单独统计,因 此,第一个统计柱P 1中重复统计了第一亮度数据,而最后一个统计柱Pn中重复统计了第二 亮度数据,因此,需要将P1及Pn中重复统计的的亮度数据去除。
[0233] 本实施例中,扩大亮度范围的方式不限定于对最小亮度减小及对最大亮度增大的 方式,还可以是只对最小亮度减小或者是只对最大亮度增大的方式