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专利号: 2020103259371
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种小波域亮度保持的图像细节增强方法,其特征在于,包括:

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;

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;

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;

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;

利用第一数组h1记录符合第一规则的小波直方图,利用第一小波系数数组id1记录对应小波系数,利用第二数组h2记录符合第二规则的小波直方图,利用第二小波系数数组id2记录对应小波系数,其中,所述第一规则包括01/Mca;

将所述第一数组h1和所述第二数组h2进行再分割,利用jgh1数组记录所述第一小波系数数组id1中相邻两数之差,利用jg1数组记录jgh1(x)>=预设值的数值,分割块数大小1+length(jg1)个;利用jgh2数组记录所述第二小波系数数组id2中相邻两数之差,利用jg2数组记录jgh2(x)>=预设值的数值,分割块数大小1+length(jg2)个;

设置第一公共数组Hx存放分块小波直方图,第二公共数组idx存放所述第一公共数组Hx的小波系数,其中,所述第一数组h1中各分块小波直方图Hx的获取方式为:判断所述jg1数组是否为空,若为空,确定所述第一数组h1不能分割,则令所述第一公共数组Hx=h1,所述第二公共数组idx=id1,所述第一公共数组Hx存放的分块小波直方图长度为length(Hx);若不为空,确定所述第一数组h1可以再次分割,分割的块数为1+length(jg1)个,对1...(1+length(jg1))中任意分块小波直方图为Hx=h1(T1:jg1(i)),对应分块小波直方图的小波系数为idx=id1(T1:jg1(i)),其中i=1...n1‑1,在i=1时,T1=1,在i=2...n1‑1时,T1=1+jg1(i);所述第二数组h2中各分块小波直方图Hx的获取方式为:判断所述jg2数组是否为空,若为空,确定所述第二数组h2不能分割,则令所述第一公共数组Hx=h2,所述第二公共数组idx=id2,所述第一公共数组Hx存放的分块小波直方图长度为length(Hx);若不为空,确定所述第二数组h2可以再次分割,分割的块数为1+length(jg2)个,对1...(1+length(jg2))中任意分块小波直方图为Hx=h2(T2:jg2(i)),对应分块小波直方图的小波系数为idx=id2(T2:jg2(i)),其中i=1...n2‑1,在i=1时,T2=1,在i=2...n2‑1时,T2=1+jg2(i);

计算所述第一公共数组Hx中各分块小波直方图的概率 累积概率

其中i=1...length(Hx);

对所述第一公共数组Hx中各分块小波直方图按如下公式计算:

其中i=1...length(Hx),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;

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;

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。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述P1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至3任一项所述的方法,其特征在于,所述预设值为20。

5.一种小波域亮度保持的图像细节增强装置,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;

第一确定模块,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;

记录模块,用于利用第一数组h1记录符合第一规则的小波直方图,利用第一小波系数数组id1记录对应小波系数,利用第二数组h2记录符合第二规则的小波直方图,利用第二小波系数数组id2记录对应小波系数,其中,所述第一规则包括01/Mca;

分割模块,用于将所述第一数组h1和所述第二数组h2进行再分割,利用jgh1数组记录所述第一小波系数数组id1中相邻两数之差,利用jg1数组记录jgh1(x)>=预设值的数值,分割块数大小1+length(jg1)个;利用jgh2数组记录所述第二小波系数数组id2中相邻两数之差,利用jg2数组记录jgh2(x)>=预设值的数值,分割块数大小1+length(jg2)个;

第二确定模块,用于设置第一公共数组Hx存放分块小波直方图,第二公共数组idx存放所述第一公共数组Hx的小波系数,其中,所述第一数组h1中各分块小波直方图Hx的获取方式为:判断所述jg1数组是否为空,若为空,确定所述第一数组h1不能分割,则令所述第一公共数组Hx=h1,所述第二公共数组idx=id1,所述第一公共数组Hx存放的分块小波直方图长度为length(Hx);若不为空,确定所述第一数组h1可以再次分割,分割的块数为1+length(jg1)个,对1...(1+length(jg1))中任意分块小波直方图为Hx=h1(T1:jg1(i)),对应分块小波直方图的小波系数为idx=id1(T1:jg1(i)),其中i=1...n1‑1,在i=1时,T1=1,在i=

2...n1‑1时,T1=1+jg1(i);所述第二数组h2中各分块小波直方图Hx的获取方式为:判断所述jg2数组是否为空,若为空,确定所述第二数组h2不能分割,则令所述第一公共数组Hx=h2,所述第二公共数组idx=id2,所述第一公共数组Hx存放的分块小波直方图长度为length(Hx);若不为空,确定所述第二数组h2可以再次分割,分割的块数为1+length(jg2)个,对

1...(1+length(jg2))中任意分块小波直方图为Hx=h2(T2:jg2(i)),对应分块小波直方图的小波系数为idx=id2(T2:jg2(i)),其中i=1...n2‑1,在i=1时,T2=1,在i=2...n2‑1时,T2=1+jg2(i);

第三计算模块,用于计算所述第一公共数组Hx中各分块小波直方图的概率

累积概率 其中i=1...length(Hx);

第四计算模块,用于对所述第一公共数组Hx中各分块小波直方图按如下公式计算:

其中i=1...length(Hx),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至7任一项所述的装置,其特征在于,所述预设值为20。