图像增强方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请涉及图像处理，尤其涉及一种图像增强方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、在摄影或视频制作的过程中，由于摄像设备的硬件差异，相机传感器的动态范围是有限的，可能无法完全捕捉到复杂场景中的所有细节，导致亮部或暗部细节缺失。通常，可以采用将低动态范围的图像转换成高动态范围的图像来解决这一问题。

2、在传统方案中，主要是采用多帧图像融合或者是色调映射的方法来进行图像增强。但是多帧图像融合的方式导致“伪影”的问题；而色调映射的方式只适用于亮度范围较为分散的图像，不适用与亮度范围集中的情形。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种图像增强方法、装置、设备及存储介质，可以解决如何增强运动场景下的图像提升动态范围的图像效果的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种图像增强方法，包括：

3、对输入图像进行双边滤波处理，得到背景层图像和细节层图像，输入图像为单帧图像。

4、统计背景层图像的亮度值区间和每一个亮度值区间内的像素数量，得到背景层图像的直方图。

5、根据预设像素数量值对直方图进行调整处理，得到目标直方图。

6、根据目标直方图计算并更新背景层图像中每一个像素的目标亮度值，生成目标背景层图像。

7、根据双边滤波核归一化系数对细节层图像进行细节增强处理，生成目标细节层图像。

8、结合目标背景层图像和目标细节层图像生成目标图像，目标图像的动态范围大于输入图像的动态范围。

9、在一种实现方式中，根据预设像素数量值对直方图进行调整处理，得到目标直方图，包括：

10、根据预设像素数量值对直方图中像素数量大于0的亮度值区间进行统计，得到第一亮度值区间，第一亮度值区间内的像素数量大于预设像素数量值。

11、根据第一亮度值区间内的像素数量和预设像素数量值计算待分配像素数量。

12、将待分配像素数量按照预设分配方式分配到第二亮度值区间，第二亮度值区间内的像素数量大于0且小于预设像素数量值。

13、在一种实现方式中，将待分配像素数量按照预设分配方式分配到第二亮度值区间，包括：

14、将待分配像素数量平均分配到每一个第二亮度值区间。

15、在一种实现方式中，根据目标直方图计算并更新背景图图像中每一个像素的目标亮度值，生成目标背景层图像，包括：

16、利用目标直方图计算累积分布函数。

17、根据累积分布函数计算目标直方图中的每一个像素对应的累积分布函数值。

18、根据目标直方图中的每一个像素对应的累积分布函数值计算每一个像素的目标亮度值。

19、根据目标亮度值生成目标背景层图像。

20、在一种实现方式中，根据目标直方图中的每一个像素对应的累积分布函数值计算每一个像素的目标亮度值，包括：

21、根据累积分布函数计算目标直方图中的每一个像素的当前亮度值区间对应的累积分布函数值，得到第一累积分布函数值。

22、根据累积分布函数计算目标直方图中的每一个像素的当前亮度值区间对应的前一个亮度值区间对应的累积分布函数值，得到第二累积分布函数值。

23、根据第一累积分布函数值和第二累积分布函数值计算每一个像素的目标亮度值。

24、在一种实现方式中，根据双边滤波核归一化系数对细节层图像进行细节增强处理，生成目标细节层图像，包括：

25、根据双边滤波核归一化系数计算细节层图像的控制增益，控制增益用于控制细节层图像中的噪声。

26、根据控制增益对细节层图像进行细节增强处理，生成目标细节层图像。

27、在一种实现方式中，结合目标背景层图像和目标细节层图像生成目标图像，包括：将目标背景层图像与目标细节层图像进行叠加处理，生成目标图像。

28、第二方面，本申请实施例提供了一种图像增强装置，该装置具有实现第一方面或其任意可能的实现方式中的方法的功能。具体地，该装置包括实现第一方面或其任意可能的实现方式中的方法的单元。

29、在其中的一个实施例中，该装置包括：

30、处理单元，用于对输入图像进行双边滤波处理，得到背景层图像和细节层图像，输入图像为单帧图像。

31、计算单元，用于统计背景层图像的亮度值区间和每一个亮度值区间内的像素数量，得到背景层图像的直方图。

32、计算单元还用于，根据预设像素数量值对直方图进行调整处理，得到目标直方图。

33、计算单元还用于，根据目标直方图计算并更新背景层图像中每一个像素的目标亮度值，生成目标背景层图像。

34、处理单元还用于，根据双边滤波核归一化系数对细节图像进行细节增强处理，生成目标细节图像。

35、处理单元还用于，结合目标背景层图像和目标细节层图像生成目标图像，目标图像的动态范围大于输入图像的动态范围。

36、第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，该处理器执行计算机程序时，使得计算机设备实现上述第一方面任意一种实现方式的方法。

37、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被计算机设备执行时，使得计算机设备实现上述第一方面任意一种实现方式的方法。

38、第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述第一方面任意一种实现方式的方法。

39、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过对单帧图像进行双边滤波，分离处理背景层图像和细节层图像，使得在调整亮度和增强细节时能够避免出现伪像的现象；通过利用预设值调整背景层图像的直方图分布来进行背景层亮度值的调整以及通过双边滤波核归一化系数来进行细节层图像的增强，可以使目标图像的动态范围更广的同时，保留更丰富的图像细节，提高图像的视觉效果和质量。

技术特征：

1.一种图像增强方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设像素数量值对所述直方图进行调整处理，得到目标直方图，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述待分配像素数量按照预设分配方式分配到第二亮度值区间，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标直方图计算并更新所述背景图图像中每一个像素的目标亮度值，生成目标背景层图像，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标直方图中的每一个像素对应的累积分布函数值计算所述每一个像素的目标亮度值，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据双边滤波核归一化系数对所述细节层图像进行细节增强处理，生成目标细节层图像，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结合所述目标背景层图像和所述目标细节层图像生成目标图像，包括：

8.一种图像增强装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，使得所述计算机设备实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机设备执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结本申请适用于图像处理技术领域，提供了一种图像增强方法、装置、设备及存储介质，包括：对输入图像进行双边滤波处理，得到背景层图像和细节层图像，所述输入图像为单帧图像；统计所述背景层图像的亮度值区间和每一个亮度值区间内的像素数量，得到所述背景层图像的直方图；根据预设像素数量值对所述直方图进行调整处理，得到目标直方图；根据所述目标直方图计算并更新所述背景层图像中每一个像素的目标亮度值，生成目标背景层图像；根据双边滤波核归一化系数对所述细节层图像进行细节增强处理，生成目标细节层图像；结合所述目标背景层图像和所述目标细节层图像生成目标图像，通过这种方法可以使图像动态范围更广的同时，保留更丰富的图像细节。技术研发人员：王磊,王迎磊,冷鉴霄受保护的技术使用者：深圳市国微电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29