1.一种双边累积概率分割的图像增强方法,其特征在于,包括:
S1,用db系列小波基db1小波对输入图像I进行一层小波分解,得到低频子图ca,第一高频子图ch、第二高频子图cv和第三高频子图cd;
S2,对所述低频子图ca取整,得到取整后的低频子图ca1,并计算所述取整后的低频子图ca1的最大值Mca;
S3,在[0,Mca]确定所述取整后的低频子图ca1的每个小波系数出现的频次,得到小波直方图h,长度Mca;
S4,获取小波直方图计算公式 计算所述取整后的低频子图ca1的每个小
波系数出现的概率,其中,i为小波系数,i=0,1,2···Mca,h为各小波系数的频数,设置新低频子图ca2与所述低频子图ca相同,数值设置为零矩阵;
S5,设置分割累积概率cdfPR的初始值,设置分割的长度为Mca的小波直方图的变量数组hx,设置分割的低频小波系数总数与所述取整后的低频子图ca1小波系数总数之比p0的初始值,设置分割变量px的初始值,其中,所述分割变量px变化范围[0,1];
S6,从所述取整后的低频子图ca1的概率p(i)的第一预设方向循环计算第一累积概率cdfp1,其中,所述第一累积概率cdfp1的计算公式为: 循环变量i=1:Mca,当所述第一累积概率cdfp1大于所述分割累积概率cdfPR的初始值时,退出循环,同时记录分割的第一小波直方图数组hx1;
S7,从所述取整后的低频子图ca1的概率p(i)的第二预设方向循环计算第二累积概率cdfp2,其中,所述第二累积概率cdfp2的计算公式为: 循环变量i=Mca:‑1:1,当所述第二累积概率cdfp2大于所述分割累积概率cdfPR的初始值时,退出循环,同时记录分割的第二小波直方图数组hx2,其中L为为小波系数总数,所述第一预设方向与所述第二预设方向相反;
S8,更新所述变量数组hx,其中,所述变量数组hx=hx1+hx2,更新所述分割的低频小波系数总数与所述取整后的低频子图ca1小波系数总数之比p0,其中, 判断所述分割的低频小波系数总数与所述取整后的低频子图ca1小波系数总数之比p0是否小于所述分割变量px的初始值,如果所述分割的低频小波系数总数与所述取整后的低频子图ca1小波系数总数之比p0小于所述分割变量px的初始值,则令cdfPR=cdfPR+预设值,返回步骤S6,否则则停止循环运算,直至得到所述分割的低频小波系数总数与所述取整后的低频子图ca1小波系数总数之比p0大于等于所述分割变量px的初始值的所述第一小波直方图数组hx1和所述第二小波直方图数组hx2,执行步骤S9;
S9,计算剩下的第三小波直方图数组hx3,其中,hx3=h‑hx1‑hx2;
S10,剔除所述第一小波直方图数组hx1、所述第二小波直方图数组hx2和所述第三小波直方图数组hx3的所有非0元素,设置公共处理数组Hx放置所述第一小波直方图数组hx1、所述第二小波直方图数组hx2和所述第三小波直方图数组hx3,设置idx分别放置对应小波直方图的小波系数索引;
S11,对所述公共处理数组Hx按如下公式计算新小波系数:
其中i=1...length(Hx),PX,CPX分别为所述公共处理数组Hx的概率与累积概率;
f(i)为所述新低频子图ca2的新小波系数,P1为图像细节、亮度、对比度的调节参数;
S12,将所述新低频子图ca2与所述第一高频子图ch、所述第二高频子图cv和所述第三高频子图cd作小波重构,得到重构图像I1;
S13,利用公式 将所述重构图像I1转换到
[0,255]灰度显示范围,输出新的增强图像imageout;
所述第一预设方向为从左到右,所述第二预设方向为从右到左。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述P1的取值范围[0,1]。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述P1=0.1。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分割累积概率cdfPR的初始值为0.01,所述分割的低频小波系数总数与所述取整后的低频子图ca1小波系数总数之比p0的初始值为0,所述分割变量px的初始值为0.5,所述预设值为0.01。
5.一种双边累积概率分割的图像增强装置,其特征在于,包括:
分解模块,用于用db系列小波基db1小波对输入图像I进行一层小波分解,得到低频子图ca,第一高频子图ch、第二高频子图cv和第三高频子图cd;
第一计算模块,用于对所述低频子图ca取整,得到取整后的低频子图ca1,并计算所述取整后的低频子图ca1的最大值Mca;
确定模块,用于在[0,Mca]确定所述取整后的低频子图ca1的每个小波系数出现的频次,得到小波直方图h,长度Mca;
第二计算模块,用于获取小波直方图计算公式 计算所述取整后的低频子图ca1的每个小波系数出现的概率,其中,i为小波系数,i=0,1,2···Mca,h为各小波系数的频数,设置新低频子图ca2与所述低频子图ca相同,数值设置为零矩阵;
设置模块,用于设置分割累积概率cdfPR的初始值,设置分割的长度为Mca的小波直方图的变量数组hx,设置分割的低频小波系数总数与所述取整后的低频子图ca1小波系数总数之比p0的初始值,设置分割变量px的初始值,其中,所述分割变量px变化范围[0,1];
第三计算模块,用于从所述取整后的低频子图ca1的概率p(i)的第一预设方向循环计算第一累积概率cdfp1,其中,所述第一累积概率cdfp1的计算公式为:循环变量i=1:Mca,当所述第一累积概率cdfp1大于所述分割累积概率cdfPR的初始值时,退出循环,同时记录分割的第一小波直方图数组hx1;
第四计算模块,用于从所述取整后的低频子图ca1的概率p(i)的第二预设方向循环计算第二累积概率cdfp2,其中,所述第二累积概率cdfp2的计算公式为: 循环变量i=Mca:‑1:1,当所述第二累积概率cdfp2大于所述分割累积概率cdfPR的初始值时,退出循环,同时记录分割的第二小波直方图数组hx2,其中L为为小波系数总数,所述第一预设方向与所述第二预设方向相反;所述第一预设方向为从左到右,所述第二预设方向为从右到左;
更新模块,用于更新所述变量数组hx,其中,所述变量数组hx=hx1+hx2,更新所述分割的低频小波系数总数与所述取整后的低频子图ca1小波系数总数之比p0,其中,判断所述分割的低频小波系数总数与所述取整后的低频子图ca1小波系数总数之比p0是否小于所述分割变量px的初始值,如果所述分割的低频小波系数总数与所述取整后的低频子图ca1小波系数总数之比p0小于所述分割变量px的初始值,则令cdfPR=cdfPR+预设值,返回步骤S6,否则则停止循环运算,直至得到所述分割的低频小波系数总数与所述取整后的低频子图ca1小波系数总数之比p0大于等于所述分割变量px的初始值的所述第一小波直方图数组hx1和所述第二小波直方图数组hx2,执行步骤S9;
第五计算模块,用于计算剩下的第三小波直方图数组hx3,其中,hx3=h‑hx1‑hx2;
放置模块,用于剔除所述第一小波直方图数组hx1、所述第二小波直方图数组hx2和所述第三小波直方图数组hx3的所有非0元素,设置公共处理数组Hx放置所述第一小波直方图数组hx1、所述第二小波直方图数组hx2和所述第三小波直方图数组hx3,设置idx分别放置对应小波直方图的小波系数索引;
第六计算模块,用于对所述公共处理数组Hx按如下公式计算新小波系数:
其中i=1...length(Hx),PX,CPX分别为所述公共处理数组Hx的概率与累积概率;
f(i)为所述新低频子图ca2的新小波系数,P1为图像细节、亮度、对比度的调节参数;
重构模块,用于将所述新低频子图ca2与所述第一高频子图ch、所述第二高频子图cv和所述第三高频子图cd作小波重构,得到重构图像I1;
输出模块,用于利用公式 将所述重构图像I1转换到
[0,255]灰度显示范围,输出新的增强图像imageout。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述P1的取值范围[0,1]。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述P1=0.1。
8.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第一预设方向为从左到右,所述第二预设方向为从右到左。
9.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述分割累积概率cdfPR的初始值为0.01,所述分割的低频小波系数总数与所述取整后的低频子图ca1小波系数总数之比p0的初始值为0,所述分割变量px的初始值为0.5,所述预设值为0.01。