專利名稱：一種基于人類視覺特性的圖像亮度調整方法
技術領域：
本發明屬于數字圖像處理領域，涉及一種基于人類視覺特性的圖像亮度調整方法。
背景技術：
掃描儀將光學圖像轉換成適合存儲、傳遞以及可打印的數字圖像。使用掃描儀掃描原稿(包括照片、膠片、書籍等)時，由于掃描原稿本身偏亮或者偏暗，造成掃描結果偏亮或者偏暗。因此，對掃描結果進行亮度調整可以有效地提高掃描圖像質量。在現有技術中，一般的亮度調整方法是，各個通道的像素值直接加上或者減去亮度調整值，使圖像變亮或者變暗。直接加上或者減去亮度調整值會使部分調整的輸出值超出設備的像素值取值范圍，而這一部分超出設備的像素值取值范圍的像素點一般都是直接把設備的像素值取值邊界賦值。這使得圖像一部分原本有明暗階調變化的區域變為單一顏色，從而出現并級和階調丟失的現象。
發明內容
為克服現有技術缺陷，本發明提出一種基于人類視覺特性的圖像亮度調整方法。本發明的技術方案為一種基于人類視覺特性的圖像亮度調整方法，包括以下步驟
步驟1，根據用戶輸入的亮度調整值V建立亮度調整查找表，其中用戶輸入的亮度調整值V的取值范圍為(-127，127)；所述亮度調整查找表提供亮度調整輸入值和亮度調整輸出值^st的對應關系，建立亮度調整查找表的具體方式如下，
(1)當用戶輸入的亮度調整值V大于0時，以0到255的256個灰階為亮度調整輸入值 gsrc,分別計算對應的亮度調整輸出值Qst，計算方法如下，
當亮度調整輸入值gs 小于或等于127時，亮度調整輸入值gsrc直接加上亮度調整值V 作為亮度調整輸出值；
當亮度調整輸入值大于127時，按以下步驟基于人類視覺特性計算對應的亮度調整輸出值Qst，
步驟al，使用亮度調整值V來計算確定人類視覺特性曲線的三個給定點Ptl ( ，y0)、 P1U1, Y1) > P2 (x2, y2)的坐標，其中給定點Ptl的坐標為(127，127+V)，給定點P1的坐標為 (255-V，255)，給定點 P2 的坐標為(255，255)；
步驟a2，根據人類視覺特性曲線橫坐標計算公式解出由亮度調整輸入值對應的人類視覺特性曲線參數t，當計算結果有兩個解時，取大于等于0且小于等于1的解作為人類視覺特性曲線參數t，人類視覺特性曲線橫坐標計算公式如式一；
權利要求
1. 一種基于人類視覺特性的圖像亮度調整方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟1，根據用戶輸入的亮度調整值V建立亮度調整查找表，其中用戶輸入的亮度調整值V的取值范圍為(-127，127)；所述亮度調整查找表提供亮度調整輸入值和亮度調整輸出值^st的對應關系，建立亮度調整查找表的具體方式如下，(1)當用戶輸入的亮度調整值V大于0時，以0到255的256個灰階為亮度調整輸入值 gsrc,分別計算對應的亮度調整輸出值Qst，計算方法如下，當亮度調整輸入值gs 小于或等于127時，亮度調整輸入值gsrc直接加上亮度調整值V 作為亮度調整輸出值；當亮度調整輸入值大于127時，按以下步驟基于人類視覺特性計算對應的亮度調整輸出值Qst，步驟al，使用亮度調整值V來計算確定人類視覺特性曲線的三個給定點Ptl ( ，y0)、 P1U1, Y1) > P2 (x2, y2)的坐標，其中給定點Ptl的坐標為(127，127+V)，給定點P1的坐標為 (255-V，255)，給定點 P2 的坐標為(255，255)；步驟a2，根據人類視覺特性曲線橫坐標計算公式解出由亮度調整輸入值對應的人類視覺特性曲線參數t，當計算結果有兩個解時，取大于等于0且小于等于1的解作為人類視覺特性曲線參數t，人類視覺特性曲線橫坐標計算公式如式一；其中，Xq、Xi、&為給定點Pc^PpP2的橫坐標；步驟a3，將給定點Pc^PpP2的縱坐標m以及參數t代入人類視覺特性曲線縱坐標計算公式中，得到基于人類視覺特性的亮度調整輸出值^st，人類視覺特性曲線縱坐標計算公式如式二；(2)當用戶輸入的亮度調整值V小于0時，以0到255的256個灰階為亮度調整輸入值 gsrc,分別計算對應的亮度調整輸出值Qst，計算方法如下，當亮度調整輸入值gs 小于或等于127時，亮度調整輸入值gsrc直接加上亮度調整值V 作為亮度調整輸出值；當亮度調整輸入值大于127時，按以下步驟基于人類視覺特性計算對應的亮度調整輸出值Qst，步驟bl，使用亮度調整值V來計算確定人類視覺特性曲線的三個給定點Ptl (x0, y0)、 P1Oq, yi)、P2(x2，y2)的坐標，其中給定點P0的坐標為(0，0)，給定點P1的坐標為(_V，0)，給定點P2的坐標為(127，127+V)；步驟1^2，根據人類視覺特性曲線橫坐標計算公式解出由亮度調整輸入值對應的人類視覺特性曲線參數t，當計算結果有兩個解時，取大于等于0且小于等于1的解作為參數 t，人類視覺特性曲線橫坐標計算公式如式一；
全文摘要
本發明涉及一種基于人類視覺特性的圖像亮度調整方法，以用戶輸入的亮度調整值作為參數，構建基于線性和人類視覺特性曲線的分段輸入輸出的對應關系亮度調整查找表，通過使用亮度調整查找表來對圖像進行亮度調整。本發明有效地解決了圖像亮度調整時出現的并級和部分階調丟失的現象，圖像亮度調整效果顯著。
文檔編號H04N1/407GK102413268SQ201110354378
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者劉菊華, 易堯華, 李帥, 蘇海 申請人:武漢大學