本發明專利技術公開了一種Retinex視頻增強算法亮度平均值確定方法與裝置，對圖像進行分塊處理，以每小塊中心像素點為中心的區域亮度平均值用傳統方法計算，以非中心像素點為中心的區域亮度平均值，共用以本小塊中心像素點為中心的區域亮度平均值，或者對以兩個相鄰中心像素點為中心的區域亮度平均值進行雙線性插值求得，從而大大減少了運算量，降低了對內存和處理速度的要求，節省了成本。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及視頻增強
，特別是涉及一種Retinex視頻增強算法亮度平均值確定方法與裝置。
技術介紹
在Retinex視頻增強算法中，需要計算以每個像素點為中心的一個區域范圍的亮度平均值。以1920*1080圖像為例，每幀圖像按照每個點計算一次區域亮度平均值，需要計算1920*1080=2073600次，按每秒60幀的刷新率計算需要1920*1080*60=124416000次/s， 如果需要計算多個尺度的亮度平均值，計算量還需要多倍增長。可以看出，這種算法無論對計算量、數據總線帶寬還是內存帶寬都是極大的開銷。傳統計算區域亮度平均值的方法是取一定尺度，計算以中心點向四周擴散的區域的亮度平均值。以尺度等于6為例，參見圖1，計算像素點坐標為(x，y)的亮度平均值，就是計算以坐標點(x，y)為中心，向四周擴散6個像素點，即以坐標點(x，y)為中心的13*13 個像素區域，計算該區域所有像素點的亮度平均值，公式如下所示。該平均值是視頻增強算法的一個重要參數。j+6 x+6Y Yy..亮度平均值計算公式_ J^6 11^N^其中，Axy為亮度平均值，Yij為區域范圍內每個像素點的亮度值，N為區域范圍內像素點數量。 因為每個區域的亮度平均值計算都需要進行大量的加法，數據存取次數與運算量都非常大，導致上述計算方法存在資源消耗極大的問題。為了解決這個問題，產生了一種優化的區域亮度平均值計算方法先對整幅圖像進行一次遍歷操作，存儲每個像素點左上角所有像素點的亮度和，公式如下所示。如圖2所示，坐標(m，n)左上角所有像素點的亮度值m η之和為 smn -Smn = YjYJij其中，Smn為像素點坐標(m，n)左上角所有像素點的亮度之和,Yij為區域范圍內每個像素點的亮度值。遍歷操作完成后，以計算如圖3所示的區域AB⑶亮度平均值為例，先讀取這個區域四個角位置的亮度和SA、SB、SC、SD，平均值Amn可通過以下公式計算「 n A Sd +S1-Sb -ScA 畫=J————-其中，Amn為ABCD所圍區域的亮度平均值，SA、SB、S。、Sd分別表示A、B、C、D點左上角亮度值之和，N表示AB⑶所圍區域包含像素點的個數。上述方法只需對圖像進行一次遍歷，可大大簡化運算，比傳統的計算方法大大減少了運算量。但每次的區域亮度平均值計算還是需要較多的數據處理，導致每次的區域亮度平均值計算還是需要消耗較多的系統資源。綜上所述，由于計算量過大，內存使用帶寬過大，導致這些算法無法對高分辨率圖 像進行實時處理，只能處理低分辨率圖像；或者必須以高昂的代價，使用高速處理芯片與更 高速度的內存組成處理系統，才能實時處理高分辨率圖像。
技術實現思路
針對以上的情況，本專利技術提出了一種Retinex視頻增強算法亮度平均值確定方法 與裝置，以進一步降低亮度平均值確定過程中的運算量。—種Retinex圖像增強算法亮度平均值確定方法,包括步驟將整幅圖像劃分成多個小塊，小塊的具體個數在亮度平均值的計算量與計算精度 之間取平衡；計算以每個小塊中心像素點為中心的區域亮度平均值；以非中心像素點為中心的區域亮度平均值共用以本小塊中心像素點為中心的區 域亮度值；或以非中心像素點為中心的區域亮度平均值，通過對以本小塊中心像素點為中心與 以相鄰小塊中心像素點為中心的亮度平均值進行雙線性插值求得。一種Retinex圖像增強算法亮度平均值確定裝置，包括劃分模塊，用于將整幅圖像劃分成多個小塊，小塊的具體個數在亮度平均值的計 算量與計算精度之間取平衡；中心點平均值確定模塊，用于計算以每個小塊中心像素點為中心的區域亮度平均 值；非中心點平均值確定模塊，用于將以中心像素點為中心的區域亮度值作為以本小 塊非中心像素點為中心的區域亮度平均值；或，用于通過對以本小塊中心像素點為中心與 以相鄰小塊中心像素點為中心的亮度平均值進行雙線性插值，計算以本小塊非中心像素點 為中心的區域亮度平均值。本專利技術Retinex圖像增強算法亮度平均值確定方法與裝置，對圖像進行分塊處 理，以每小塊中心像素點為中心的區域亮度平均值用傳統方法計算，以非中心像素點為中 心的區域亮度平均值，共用以本小塊中心像素點為中心的區域亮度平均值，或者對以兩個 相鄰中心像素點為中心的區域亮度平均值進行雙線性插值求得，從而大大減少了運算量， 降低了對內存和處理速度的要求，節省了成本。附圖說明圖1為以坐標(x，y)為中心，6為尺度所圍區域的示意圖2為坐標(m，n)左上角的所有像素點示意圖3為ABCD區域不意圖4為以點(x，y)為中心的區域與以點(x+l，y)為中心的區域示意圖圖5為圖像被分割成3*3的小塊的示意圖6為以各小塊中心像素點為中心的區域亮度平均值的分布示意圖7為以各個像素點為中心的區域亮度平均值的分布示意圖；圖8為以各個像素點為中心的區域亮度平均值的另一個分布示意圖；圖9為本專利技術Retinex視頻增強算法亮度平均值確定方法的流程示意圖；圖10為本專利技術Retinex視頻增強算法亮度平均值確定裝置的結構示意圖。具體實施例方式在以相鄰兩個像素點為中心計算亮度平均值時，所選取的區域有很大一部分是相同的。如圖4所示，中心坐標為(x，y)的亮度平均值計算選取范圍與中心坐標為(x+l，y)的亮度平均值計算選取范圍只相差(x-6)與(x+7)兩列，即中心坐標為(x+l，y)與(x，y)的亮度平均值計算范圍只有13個像素點不同，占總體像素點數量的1/13。尺度選取越大，差異像素點所占比例越小，如若選取尺度21，以相鄰像素點為中心的區域亮度平均值計算選取區域的差異像素點只占總體像素點數量的1/43。由此可知，以相鄰像素點為中心計算出來的區域亮度平均值差異很小，本專利技術利用這個特點，對圖像進行劃分，劃分到同一區域的像素點共用一個區域亮度平均值，或者根據已確定的像素點對應的區域亮度平均值，近似計算臨近像素點對應的區域亮度平均值，以此來減少運算量。下面結合附圖與實施例詳細解釋本專利技術。本專利技術Retinex圖像增強算法亮度平均值確定方法，如圖9所示，包括步驟步驟S1、將整幅圖像劃分成多個小塊，小塊的具體個數在亮度平均值的計算量與計算精度之間取平衡；步驟S2、計算以每個小塊中心像素點為中心的區域亮度平均值；步驟S3、以非中心像素點為中心的區域亮度平均值共用以本小塊中心像素點為中心的區域亮度值；或以非中心像素點為中心的區域亮度平均值，通過對以本小塊中心像素點為中心與以相鄰小塊中心像素點為中心的亮度平均值進行雙線性插值求得。由以上步驟可知，本專利技術是在傳統計算亮度平均值方法的基礎上進行分塊處理先把整幅圖像劃分為多個比較小的小塊，如2*2、3*3或4*4等，小塊數越多，亮度平均值的計算結果越精確，但相應的運算量也越大，因此需在運算量和精確度之間取平衡。當劃分后小塊的行列數為偶數時，從最靠近中心的4個點中取一個作為中心像素點。以3*3分塊為例，如圖5所示，把原始圖像每9個相鄰像素點分為一個3*3的塊。分塊后，先采用傳統方法計算以每個小塊中心像素點為中心的區域亮度平均值。以非中心像素點為中心的區域亮度平均值的計算方法有兩種方案，如步驟S3所述，第一種方案是同一小塊內所有像素點共用中心像素點對應的區域亮度平均值，第二種方案是按照以臨近像素點為中心的區域亮度平均值本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種Retinex圖像增強算法亮度平均值確定方法，其特征在于，包括步驟：將整幅圖像劃分成多個小塊，小塊的具體個數在區域亮度平均值的計算量與計算精度之間取平衡；計算以每個小塊中心像素點為中心的區域亮度平均值；以非中心像素點為中心的區域亮度平均值共用以本小塊中心像素點為中心的區域亮度值；或以非中心像素點為中心的區域亮度平均值，通過對以本小塊中心像素點為中心與以相鄰小塊中心像素點為中心的亮度平均值進行雙線性插值求得。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：肖玉生，
申請(專利權)人：廣東威創視訊科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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