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1、彩色圖像增強使用基于亮度保存的動態(tài)直方圖均衡化摘要–雖然直方圖均衡（HE）是最普遍的適用于的改進數(shù)字圖像的技術之一，但是卻不適合直接用于家電如電視。因為這種方法往往會產(chǎn)生出由飽和作用所影響的產(chǎn)品。為了克服這個弱點，我們建議將輸入圖像的強度保存在輸出的圖像。在此之前，我們提出一種被稱為亮度保存的動態(tài)直方圖均衡的方式（BPDHE），因為它可以滿足灰度圖像的要求。在本論文中，我們提出了幾種使本彩色圖像形象化的可能性。索引詞-圖像對比度增強，直方圖均衡，亮度保存增強，直方圖分區(qū)。一.導言圖像增強是數(shù)字圖像處理領
2、域中最令人關注的和重要的問題之一。圖像增強的主要目的是引出那些隱藏在一張圖像中的細節(jié)，或增加在低對比度圖像中的對比。圖像增強輸出的圖像外觀通過改變輸入圖像的像素強度使它看起來比原始圖像更形象。一般來說，圖像增強放大物體和背景之間的強度差異。有許多圖像增強技術已經(jīng)被提出和發(fā)展。最流行的一種圖像增強方法是直方圖均衡HE。直方圖均衡之所以最終能成為一種倍受歡迎的對比度增強技術，是因為這個方法簡單有效。直方圖均衡技術被用于許多領域，例如，醫(yī)學圖像處理，雷達圖像處理和聲納圖像處理。直方圖均衡方法的基本思路是通過圖
3、像的灰度層次累積的密度函數(shù)重新映射水平圖像的灰度值。直方圖均衡擴大并延伸了由此產(chǎn)生的圖像直方圖的動態(tài)范圍，得出的結果是它增強了圖像的對比度并給出了一個整體對比度改進。然而，直方圖均衡很少被用于消費電子應用，如視頻監(jiān)控，數(shù)碼相機和電視機。由于直方圖均衡趨向于介紹一些討厭的人工產(chǎn)品和不正常的增強，包括強度飽和效應。導致這個問題的原因是因為直方圖均衡通常會顯著改變圖像的亮度，從而使輸出圖像得到非常亮或暗的強度值達到飽和。因此，為了提高消費電子產(chǎn)品的圖像質量，亮度保存是一個需要被考慮的重要特征。為了克服上述問題
4、，平均亮度基于已在文獻中提出的技術保存直方圖均衡。一般來說，這些研究方法使輸入圖像的直方圖分離成若干的子直方圖，并且每個子直方圖內均衡化能獨立運行。例如，亮度保持雙直方圖均衡（BBHE），在均值的基礎上將輸入直方圖分成兩個部分。由王等人提出的二元子圖像直方圖均衡（DSIHE）也是將輸入直方圖分成兩個部分，但分離是基于中值的。后來，為了優(yōu)化亮度保持，陳和Ramli又提出了最小平均亮度誤差雙直方圖均衡（MMBEBHE）。MMBEBHE也是將直方圖分隔成兩個小部分。然而，MMBEBHE執(zhí)行分離是以閾值為基礎的
5、，這將使輸入均值與輸出均值間產(chǎn)生一個最小的差值。陳和Ramli同時也提出另一種研究方法被稱為遞歸均值分割直方圖均衡（RMSHE）。RMSHE根據(jù)局部平均值遞歸的將直方圖劃分成幾個小部分，由給定，可由用戶設定。Sim等人提出了一個類似于RMSHE的方法。這種方法劃分直方圖的基礎是中值而不是平均值。在以前我們提出了一個新的研究方法叫作保持動態(tài)直方圖均衡BPDHE。同其它的研究方式類似，BPDHE將直方圖分成幾個小節(jié)并使它們各自均衡。然而，在BPDHE中，直方圖的分割段都是基于輸入直方圖本身的局部最大值的位置
6、。因此，BPDHE是無參數(shù)的并適合于運行于自動增強系統(tǒng)中，如消費類電子產(chǎn)品。在此，我們表明BPDHE比其它基于亮度保存的直方圖均衡方法如，BBHE，DSIHE，MMBEBHE和RMSHE更加優(yōu)越。沒有引起重視的是，許多作品都是基于灰度圖像，但是大多數(shù)國家的先進消費類電子產(chǎn)品，如電視，數(shù)碼相機，均產(chǎn)生彩色圖像。因此，這一增強方案應擴展到彩色圖像，以適應當前的要求。然而，彩色圖像處理和灰度圖像處理中有些不同。本文的主要目的是提供幾種BPDHE應用在彩色圖像中的可能性。這項工作的重點不僅僅是對彩色圖像處理作一
7、概述，而且還為BPDHE方法找到適合的處理方案,。本文結構如下：第二節(jié)會對BPDHE給出綜述，第三節(jié)闡述我們使用BPDHE的方法來處理彩色圖像。然后，第四節(jié)將顯示一些BPDHE實驗結果。最后一節(jié)將為這項工作出結論。二。基于亮度保存的動態(tài)直方圖均衡化BPDHEBPDHE是多峰直方圖均衡化（MPHE）和動態(tài)直方圖均衡化（DHE）的擴展。它們打破了直方圖局部的最小值。然而，不同于（MPHE）和（DHE），BPDHE劃分直方圖的方式是基于局部的最大值。在平等化處理之前，BPDHE將每個分區(qū)映射到一個新的動態(tài)范圍
8、，這種方法類似DHE。由于動態(tài)范圍的變化，這將導致平均亮度的增大。所以平均亮度所形成的最終圖像幾乎和輸入圖像一模一樣。一般來說，BPDHE涉及到五個步驟。這些步驟的基本描述是：1。平滑直方圖高斯濾波器。數(shù)字圖像的直方圖會正常波動和有些格子是空的。因此，第一步是采用線性插值法填補直方圖的空格。在此之后，直方圖是用高斯卷積過濾器產(chǎn)生平滑的直方圖。這一步是重要的，以便產(chǎn)生一個接近的值而形成連續(xù)的直方圖。2。發(fā)現(xiàn)并找到局部的最大值。發(fā)現(xiàn)局部最大值是
