本申请要求于 2010 年 4 月 16 日提交中国专利局、 申请号为 201010164530. 发明名称为 "图像对比度的处理方法及装置"的中国专利申 请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域 本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种 图像对比度的处理方法及装 置。

背景技术

摄像机是获取图像的电子设备， 其能够将光学图像信号转变为电信号，从 而实现对图像的存储。 随着摄像机技术的发展， 现在通常釆用分辨率高、接口 灵活的数字摄像机获取图像， 在获取视频图像时， 可能会由于天气原因， 在光 线不足的情况下输出对比度不够鲜明的图像， 这样的图像质量不高，特别在安 全监控领域， 输出的图像质量如果不理想， 将难以辨识图像中的重要信息， 降 低监控的准确率。

参见图 1 , 为现有技术中一种对 LCD显示对比度进行优化的装置的结构示 意图， 该装置包括图像信号放大器、 峰值检测器以及谷值检测器。 其中， 峰值 检测器用于对图像灰度信号的峰值进行检测， 该图像灰度信号的峰值经处理后 输出到图像灰度信号放大器的峰值 AGC (自动增益控制）控制端， 用于根据检 测到的图像灰度信号峰值对所述的图像灰度信 号的幅度进行控制 ,并使图像信 号依照特定的响应曲线放大； 谷值检测器用于对图像灰度信号的谷值进行检 测 ,并将该图像灰度信号的谷值输出到所述的图� �灰度信号放大器的黑电平控 制端， 用于通过图像灰度信号放大器的偏压使图像最 暗部分的电平达到黑电 平。

发明人在对上述现有技术的研究过程中发现， 上述对图像的对比度进行优 化的方法是在显示终端完成的，但是随着数字 化和网络化的发展，特别是数字 摄像机的日益普及，数字摄像机输出的视频信 号是对图像进行了一定压缩后的 视频信号， 如果将这些压缩后的视频信号输出到显示终端 进行对比度增强，会 使得由于图像压缩造成的图像信息损失在对比 度优化时更加明显，例如在增强 对比度的同时图像噪声的颗粒感和色感会加重 。 由此可知， 现有技术中在显示 终端对数字视频图像进行对比度优化， 将降低视频图像的显示效果。

发明内容

本申请实施例的目的是提供图像对比度的处理 方法及装置，以解决现有技 术中在显示终端对数字视频图像进行对比度优 化将降低其显示效果的问题。

为解决上述技术问题， 本申请实施例提供如下技术方案：

一种图像对比度的处理方法，用于在数字摄像 设备内对图像进行对比度处 理， 包括：

获取待处理的一帧图像；

对所述一帧图像的颜色空间所对应的各个通道 进行直方图统计，获得直方 图统计信息；

根据所述直方图统计信息调整所述图像的像素 灰度分布，并输出调整前的 像素灰度级别与调整后的像素灰度级别之间的 映射关系；

根据所述映射关系对所述图像的像素灰度值进 行重新映射，得到对比度处 理后的图像。

所述获取待处理的一帧图像之前，还包括： 预先设置获取一帧图像的帧间 隔阔值；

所述获取待处理的一帧图像具体为：获取满足 所述帧间隔阔值的一帧图像 作为所述待处理的一帧图像。

所述获取待处理的一帧图像之后，还包括： 对所述一帧图像的颜色空间进 行转换；

所述对一帧图像的颜色空间所对应的各个通道 进行直方图统计具体为：对 所述一帧图像的转换后的颜色空间所对应的各 个通道进行直方图统计。

所述对一帧图像的颜色空间所对应的各个通道 进行直方图统计，获得直方 图统计信息包括：

计算所述一帧图像的颜色空间对应的每个通道 中的每个灰度级别对应的 像素个数；

根据所述像素个数输出归一化后的每个通道中 的每个灰度级别出现的概 率， 将所述每个灰度级别出现的概率作为所述每个 通道的直方图统计信息。 所述根据直方图统计信息调整所述图像像素灰 度分布包括：

对每个通道中的每个灰度级别出现的概率进行 累计，得到每个通道的累计 直方图；

根据累计直方图获得调整前的像素灰度级别与 调整后的像素灰度级别之 间的映射关系。

所述根据直方图统计信息调整所述图像像素灰 度分布包括：

对每个通道中的每个灰度级别出现的概率进行 局部平均化，得到每个通道 的局部平均化直方图信息；

按照预设的目标直方图对所述局部平均化直方 图进行遍历，获得满足指定 条件的最小灰度级别和最大灰度级别；

根据所述满足指定条件的的最小灰度级别和最 大灰度级别，获得调整前的 像素灰度级别与调整后的像素灰度级别之间的 映射关系。

所述根据映射关系对图像的像素灰度值进行重 新映射 ,得到对比度处理后 的图像包括：

获取所述图像每个像素的每个通道的像素灰度 值作为调整前的像素灰度 值；

根据所述调整前的像素灰度值匹配所述映射关 系，得到每个像素对应的调 整后的像素灰度值；

按照所述调整后的像素灰度值对所述每个像素 进行灰度调整；

将调整后的所述每个通道进行合成完成对所述 图像的对比度处理。

一种图像对比度的处理装置， 用于在摄像设备内对图像进行对比度处理， 包括：

获取单元， 用于获取待处理的一帧图像；

统计单元，用于对所述一帧图像的颜色空间所 对应的各个通道进行直方图 统计， 获得直方图统计信息；

调整单元， 用于根据所述直方图统计信息调整所述图像的 像素灰度分布， 并输出调整前的像素灰度级别与调整后的像素 灰度级别之间的映射关系； 映射单元， 用于根据所述映射关系对所述图像的像素灰度 值进行重新映 射， 得到对比度处理后的图像。 还包括： 预设单元， 用于预先设置获取一帧图像的帧间隔阔值； 所述获取单元，具体用于获取满足所述帧间隔 阔值的一帧图像作为所述待 处理的一帧图像。

还包括： 转换单元， 用于对所述一帧图像的颜色空间进行转换； 所述统计单元，具体用于对所述一帧图像的转 换后的颜色空间所对应的各 个通道进行直方图统计。

所述统计单元包括：

像素个数计算子单元，用于计算所述一帧图像 的颜色空间对应的每个通道 中的每个灰度级别对应的像素个数；

灰度概率归一化子单元，用于根据所述像素个 数输出归一化后的每个通道 中的每个灰度级别出现的概率，将所述每个灰 度级别出现的概率作为所述每个 通道的直方图统计信息。

所述调整单元包括：

直方图累计子单元，用于对每个通道中的每个 灰度级别出现的概率进行累 计， 得到每个通道的累计直方图；

映射关系获取子单元，用于根据累计直方图获 得调整前的像素灰度级别与 调整后的像素灰度级别之间的映射关系。

所述调整单元包括：

直方图局部平均化子单元，用于对每个通道中 的每个灰度级别出现的概率 进行局部平均化， 得到每个通道的局部平均化直方图信息；

直方图遍历子单元，用于按照预设的目标直方 图对所述局部平均化直方图 进行遍历， 获得满足指定条件的最小灰度级别和最大灰度 级别；

映射关系获取子单元，用于根据所述满足指定 条件的最小灰度级别和最大 灰度级别 ,获得调整前的像素灰度级别与调整后的像素� �度级别之间的映射关 系。

所述映射单元包括：

源像素灰度获取子单元，用于获取所述图像每 个通道的每个像素的像素灰 度值作为调整前的像素灰度值；

目标像素灰度匹配子单元，用于根据所述调整 前的像素灰度值匹配所述映 射关系， 得到每个像素对应的调整后的像素灰度值；

像素灰度调整子单元，用于按照所述调整后的 像素灰度值对所述每个像素 进行灰度调整；

通道合成子单元，用于将调整后的所述每个通 道进行合成完成对所述图像 的对比度处理。

可见， 本申请实施例应用在摄像设备内对图像进行对 比度处理， 当获取待 处理的一帧图像后，对该一帧图像的颜色空间 所对应的各个通道进行直方图统 计， 获得直方图统计信息， 根据直方图统计信息调整该图像的像素灰度分 布， 并输出调整前的像素灰度级别与调整后的像素 灰度级别之间的映射关系，根据 映射关系对该图像的像素灰度值进行重新映射 ，得到对比度处理后的图像。应 用本申请实施例对图像进行的对比度处理是在 摄像设备内进行的对比度处理， 即在图像进行压缩或传输之前实现对图像的对 比度增强，避免了对压缩或传输 后质量下降的图像进行对比度增强处理，导致 图像的噪声或干扰进一步扩大的 问题，通过在摄像设备进行对比度前端优化处 理， 由此增强了数字视频图像的 显示效果。

附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中 的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单 地介绍，显而易见地， 下面描述 中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为现有技术中一种对 LCD显示对比度进行优化的装置的结构示意图； 图 1为本申请图像对比度的处理方法的第一实施� �流程图；

图 3为本申请图像对比度的处理方法的第二实施� �流程图；

图 4A为本申请实施例所应用的一种摄像设备的结� ��示意图；

图 4B为本申请实施例中的直方图优化曲线的示意� ��；

图 5为本申请图像对比度的处理装置的第一实施� �框图；

图 6为本申请图像对比度的处理装置的第二实施� �框图；

图 7A为图 6中所示装置的统计单元的实施例框图；

图 7B为图 6中所示装置的一种调整单元的实施例框图； 图 7C为图 6中所示装置的另一种调整单元的实施例框图� �

图 7D为图 6中所示装置的映射单元的实施例框图。 具体实施方式 本申请实施例提供一种图像对比度的处理方法 及装置，本申请实施例应用 在数字摄像设备（例如， 数字摄像机） 内， 用于对图像进行前端对比度处理。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请实 施例中的技术方案，并使本 申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加 明显易懂， 下面结合附图对本申 请实施例中技术方案作进一步详细的说明。

参见图 2 , 为本申请图像对比度的处理方法的第一实施例 流程图： 步骤 201 : 获取待处理的一帧图像。

步骤 202 : 对一帧图像的颜色空间所对应的各个通道进行 直方图统计， 获 得直方图统计信息。

具体的，计算一帧图像的颜色空间对应的每个 通道中的每个灰度级别对应 的像素个数，根据像素个数输出归一化后的每 个通道中的每个灰度级别出现的 概率， 将每个灰度级别出现的概率作为每个通道的直 方图统计信息。

步骤 203 : 根据直方图统计信息调整图像的像素灰度分布 ， 并输出调整前 的像素灰度级别与调整后的像素灰度级别之间 的映射关系。

具体的， 可以对每个通道中的每个灰度级别出现的概率 进行累计，得到每 个通道的累计直方图 ,根据累计直方图获得调整前的像素灰度级别� �调整后的 像素灰度级别之间的映射关系； 或者， 也可以对每个通道中的每个灰度级别出 现的概率进行局部平均化，得到每个通道的局 部平均化直方图信息，按照预设 的目标直方图对局部平均化直方图进行遍历， 获得满足指定条件的最小灰度级 别和最大灰度级别，根据满足指定条件的最小 灰度级别和最大灰度级别， 获得 调整前的像素灰度级别与调整后的像素灰度级 别之间的映射关系。

步骤 204 : 根据映射关系对图像的像素灰度值进行重新映 射， 得到对比度 处理后的图像。

具体的，获取图像每个通道的每个像素的像素 灰度值作为调整前的像素灰 度值，根据调整前的像素灰度级别匹配映射关 系，得到每个像素对应的调整后 的像素灰度值，按照调整后的像素灰度值对每 个像素进行灰度调整，将调整后 的每个通道进行合成完成对图像的对比度处理 。 参见图 3 , 为本申请图像对比度的处理方法的第二实施例 流程图， 该实施 例详细示出了在摄像机中对图像进行前端对比 度处理的详细过程：

步骤 301 : 预先设置获取一帧图像的帧间隔阔值。

摄像机在获取视频图像时，某个时间段内相邻 帧的视频图像具有连续性和 相似性， 为了提高摄像机的图像处理速度， 可以仅对某段时间内的一帧图像进 行对比度处理获得像素灰度级别的映射关系， 并利用该像素灰度级别的映射关 系对该时间段内的其它帧图像进行与该图像同 样的对比度处理即可， 例如， 可 以预先设置每隔十帧获取一帧视频图像，则其 它九帧图像均釆用该一帧图像的 映射关系进行映射。

步骤 302 : 判断接收到的一帧图像是否满足帧间隔阔值， 若是， 则执行步 骤 303 ; 否则， 执行步骤 308。

步骤 303 : 将接收到的一帧图像作为待处理的一帧图像， 对该一帧图像的 颜色空间进行转换。

本申请实施例中，对帧图像进行颜色空间转换 为可选步骤。 当需要用到多 个颜色空间信息时，特别是对彩色视频图像进 行处理时， 可以利用多个颜色空 间的结合， 由此保证视频图像对比度增强前后， 图像的颜色不会发生较大的失 真； 当摄像机的摄像模式为灰度模式时， 或者当摄像机对颜色保证度要求不高 时， 可以不对帧图像进行颜色空间转换。

对帧图像进行颜色空间转换时，将输入的视频 图像从一个颜色空间转换到 另外一个或几个目标颜色空间， 并输出目标颜色空间各个通道的数据。

步骤 304 : 计算一帧图像的颜色空间对应的每个通道中的 每个灰度级别对 应的像素个数。

步骤 305 : 根据像素个数输出归一化后的每个通道中的每 个灰度级别出现 的概率， 将每个灰度级别出现的概率作为每个通道的直 方图统计信息。

步骤 306 : 对每个通道中的每个灰度级别出现的概率进行 累计， 得到每个 通道的累计直方图。

步骤 307 : 根据累计直方图获得调整前的像素灰度级别与 调整后的像素灰 度级别之间的映射关系。

需要说明的是，上述步骤 306和步骤 307示出通过累计直方图的方式得到 映射关系； 另外， 本申请实施例也可以釆用局部平均化直方图的 方式得到映射 关系， 或者， 将累计直方图和局部平均化直方图相结合的方 式得到映射关系， 对此本申请实施例不进行限制。

所获得的映射关系就是用于对直方图统计信息 进行增强的映射关系 ,该映 射关系可以对直方图的形状进行调整， 使其在图像的灰度范围 （0至 255 ) 内 分布地更加均勾， 从而增强图像的对比度。

步骤 308 : 获取图像每个通道的每个像素的像素灰度值作 为调整前的像素 灰度值。

对于步骤 302中不满足帧间隔阔值的帧图像直接执行本步 骤，即通过满足 帧间隔的一帧图像的对比度映射关系对该帧间 隔内的其它帧图像进行对比度 调整。

步骤 309 : 根据调整前的像素灰度级别匹配映射关系， 得到每个像素对应 的调整后的像素灰度值。

步骤 31 0: 按照调整后的像素灰度值对每个像素进行灰度 调整。

步骤 31 1 : 将调整后的每个通道进行合成完成对图像的对 比度处理。 参见图 4A , 为本申请实施例所应用的一种摄像设备的结构 示意图， 该摄 像设备内完整示出了如下模块： 镜头模块 41 0、 图像传感器模块 420、 颜色插 值模块 430、 曝光控制模块 440、 白平衡等图像处理模块 450、 对比度处理模 块 460和编码模块 470。 其中， 对比度处理模块 460为本申请实施例中为在摄 像设备内进行前端对比度处理而增加的模块， 其它模块的功能与现有技术一 致。 对比度处理模块 460可以进一步细分为颜色空间转换子模块 461、 直方图 统计子模块 462、 直方图增强子模块 46 3和像素重映射子模块 464。

结合图 4A , 外部景物经过镜头模块 41 0的光学通路， 在图像传感器模块 420上形成实像， 经由图像传感器变为 Bayer格式的图像数据， 再经过颜色插 值模块 430对 Bayer数据进行颜色插值， 并转换到特定的颜色空间， 然后将处 理后的图像数据输出到曝光控制模块 440 , 曝光控制模块 440—方面输出对镜 头、快门进行控制的控制信号， 一方面将图像信号输出到白平衡等图像处理模 块 450, 对图像信号进行自动白平衡等处理后输出到对 比度处理模块 460, 经 由对比度处理模块 460 对图像数据进行自动对比度增强以后输出到编 码模块 470, 经过编码模块 470编码之后再输出到后端（例如， PC机等）进行显示或 处理。

对比度处理模块 460对图像数据进行自动对比度增强时， 首先， 可选的， 通过颜色空间转换子模块 461将白平衡等图像处理模块 450输入的图像信号从 一个颜色空间转化到另外一个或另外几个颜色 空间，执行颜色空间转化所需要 的计算后， 输出目标颜色空间的各个通道的视频数据， 并且统计和存储用于后 续进行直方图增强的颜色数据；直方图统计子 模块 462对原始颜色空间的各个 通道，或者颜色空间转换子模块 461所输出的目标颜色空间的各个通道进行直 方图统计，对每个通道中每个灰度级别对应的 像素数目进行累积计数， 并归一 化为在这个通道图像中每个灰度级别出现的概 率，然后输出各个通道的直方图 统计信息；直方图增强子模块 463根据直方图统计信息中每个灰度级别出现的 概率， 自适应的调整直方图的形状， 使直方图在整个灰度范围内分布更均匀， 从而实现对视频图像的对比度增强，直方图增 强子模块 463输出的主要是直方 图增强前后像素灰度级别之间的映射关系；像 素重映射子模块 464根据直方图 增强子模块 463所输出的增强前后的像素灰度级别映射关系 ,对视频图像的每 个像素进行重新映射，赋予其新的像素灰度值 ，对整幅图像的所有像素的灰度 值进行映射后，像素的灰度值被合理分配到整 个灰度范围，从而提高了整幅图 像的对比度。 另外， 需要说明的是， 考虑到视频图像在特定时间范围内相邻几 帧的连续性和相似性， 为了提高摄像设备的运行速度，也可以每隔若 干帧图像 才进行一次直方图增强，对于该时间范围内的 其它相邻帧图像， 可以由像素重 映射子模块 464 根据一次直方图增强得到的映射关系对其它相 邻帧图像进行 重映射对应， 其它相邻帧图像从白平衡等图像处理模块 450输出后， 可以直接 输入到像素重映射子模块 464进行重映射，然后经编码模块 470处理后进行输 出。

下面结合图 4A, 描述一个利用本申请实施例对一帧图像的对比 度进行处 理的应用实例。 第一， 获取作为关键帧的一帧图像。 关键帧指对视频图像的对比度进行隔 帧处理时，所接收的一帧图像为需要重新计算 像素灰度级别映射关系的一帧图 像， 其它帧图像可以通过关键帧的像素灰度级别映 射关系进行对比度调整； 第二，将获取的关键帧作为原始图像帧对其进 行颜色空间转换。在进行颜 色空间转换时， 可以通过结合多个颜色空间的信息，对彩色原 始图像帧进行处 理以获得更好的对比度效果。 例如， 如果原始图像帧的颜色空间为 RGB格式， 则可以将 RGB格式转换到 YUV格式的颜色空间，如果原始图像帧的颜色空 间为 YUV格式， 则可以将其转换到 RGB格式的颜色空间， 如果原始图像帧的颜色空 间为 YUV格式或 RGB格式， 则也可以将其转化到 HS I格式的颜色空间或 CMY 等格式的颜色空间，或者也可以将一种格式的 颜色空间转化到多种格式的颜色 空间，对此本申请实施例不进行限制。在执行 颜色空间转换时可以按照现有颜 色空间转换方式进行， 在此不再赘述；

第三， 进行直方图统计。 无论是否对原始图像帧进行颜色空间的转换， 待 处理的原始图像帧的颜色空间都对应了多个通 道，在对这些选定的颜色空间的 各个通道进行直方图统计时， 假设 c为选定的图像帧中的某个通道分量， 为 该选定的通道分量 c的某个灰度级别， 则在进行直方图统计时， 需要对通道分 量 中每个像素的值进行统计，得到通道分量 的统计直方图 该统计直方 图的横坐标表示了不同的灰度级别，纵坐标表 示了图像中每个灰度级别所包含 的像素数目， 获取直方图统计信息 (0时， 可以釆用以下公式：

L 」

n

上式中， 《表示一帧图像的像素数目， 表示灰度级别为,.的像素出现的次 数， 灰度级别 取值范围为 [/ _mn ,/ _max ] , 其中， / _mn 为图像的最小灰度级别， ί匪为 图像的最大灰度级别；

第四， 进行直方图增强。 直方图增强主要是对直方图进行形状的调整， 使 其在灰度范围内分布更加合理、 均匀， 从而间接增强原始图像帧的对比度。 在 进行直方图增强时， 可以釆用如下所示的多种方法：

方法 1 :

针对前述直方图统计信息/ 对其进行累计， 得到通道 的累计直方图， 累计直方图可由下式得到： 由上式可知， 归一化后的直方图 h _c ( )同时也是通道 _c 各灰度级的概率密度 分布函数， 而 是/ )的累计概率密度。

直方图增强前后通道 c任意像素灰度级别的重新映射关系 7；()可以通过下 式得到：

c (ή = [ *s _c {i) ₊ k ₂ ^

上式中， 是一条预先设定好的直方图优化曲线， 其典型形状可以如图 4Β 所示， 为直方图均衡化曲线， 为均衡化曲线和预设直方图优化 曲线的权重系数， 一般可将 ^ , 均设定为 0.5, 特殊地， 也可以将 设为 0。

方法 2:

对于前述直方图统计信息/ 0, 对其进行局部平均化， 得到通道 C的局部 平均化直方图， 局部平均化直方图可以通过下式得到：

∑KU)

^ ,/e「/ . ,/ -k]

上式中， 为局部平均化的平滑系数， 一般可取值为（/ _max -/ _m J/32 , 求取 局部平均化直方图主要为了使直方图更平滑， 在保持直方图整体形状不改变的 前提下， 去除直方图中的小尖峰。

在得到了局部平均化直方图之后， 可以从 =/ _mn 开始逐渐递增 值， 对局部 平均化直方图进行遍历， 如果检测到某个 ()> 则将此时的 值记为 _η ; 同样的， 从 =/ _max 开始逐渐递减 值， 对局部平均化直方图进行遍历， 如果检测 到某个 ()> 则将此时的 值记为 _x ; 其中， 为一个预设的阔值， 该阔 值用于控制直方图增强的强度。

上述遍历完成后， 可以用下式计算直方图增强前后通道^^任意像� ��灰度级 别的重新映射关系 7；()：

T -I ) + l

上式中， 同样是一条预先设定好的直方图优化曲线，其 意义与形状与 方法 1中所示相同。

方法 3:

对于前述直方图统计信息/ 在求取其累计直方图 时， 可以釆用如 下公式：

在求其局部平均化直方图 时， 可以釆用以下公式： / max -k] J

然后在局部平均化直方图中进行递增和递减 遍历， 递增检测到某个 p _e W> 时， 则将此时的 记为 / ； 递减检测到某个；^)> 则将此时的 记 为 _x ; 为一个预设的阔值。

直方图增强前后通道 c任意像素灰度级别的重新映射关系 T _c {f)可以由以下 方式得到：

T _c (ή = [ *s _c -L„) + L„

其中， 为直方图均衡化曲线， φ{ί) 为直方图形状曲线， 为均衡 化曲线和形状曲线的权重系 一般可以都取 0.5。 0可由以下公式得到：

需要说明的是，以上三种方法仅是对本申请实 施例中直方图增强的几种可 能实现方式进行说明， 并不用于限制本申请实施例的具体适用范围和 使用方 法。

第五，根据像素映射关系对原始图像帧进行重 映射。前述经过直方图增强 可以得到通道 _C 任意像素灰度级别 的重新映射关系 7；(), 因此， 根据 7；()可以 对通道 c的所有像素的灰度值进行重新计算， 计算后即得到增强后的通道分量 d 。 在对原始图像帧的各个通道进行上述处理后， 将各通道进行合成， 即得到 自动对比度处理后的结果图像。

根据所选取的颜色空间不同和对计算量的要求 ，对各通道的处理可以灵活 进行。 例如， 对于 RGB通道， 可以分别将 RGB的三个通道处理以后再合成； 或 者也可以对其中某个通道处理后，用该通道的 映射关系直接对所有通道进行重 映射处理； 或者也可以用 RGB通道的平均值来计算映射关系， 然后对所有通道 进行重映射处理； 或者也可以结合其它颜色空间， 比如用 YUV颜色空间的 Y 通道来求取映射关系， 然后对所有通道进行重新映射处理。

上述实施例中，对图像进行的对比度处理是在 数字摄像设备内进行的对比 度处理， 即在图像进行压缩或传输之前实现对图像的对 比度增强，避免了对压 缩或传输后质量下降的图像进行对比度增强处 理，导致图像的噪声或干扰进一 步扩大的问题，通过在数字摄像设备进行对比 度前端优化处理， 由此增强了视 频图像的显示效果；本申请实施例能够解决由 于光照条件等各种原因造成的图 像灰暗等对比度不足的问题，增加视频图像的 清晰透感，从而提升摄像设备所 输出的视频图像的视觉效果。 与本申请图像对比度的处理方法的实施例相对 应，本申请还提供了图像对 比度的处理装置的实施例。

参见图 5 , 为本申请图像对比度的处理装置的第一实施例 框图。

该装置包括：获取单元 510、统计单元 520、调整单元 530和映射单元 540。 其中， 获取单元 510 , 用于获取待处理的一帧图像；

统计单元 520 , 用于对一帧图像的颜色空间所对应的各个通道 进行直方图 统计， 获得直方图统计信息；

调整单元 530 , 用于根据直方图统计信息调整图像的像素灰度 分布， 并输 出调整前的像素灰度级别与调整后的像素灰度 级别之间的映射关系；

映射单元 540 , 用于根据映射关系对图像的像素灰度值进行重 新映射， 得 到对比度处理后的图像。 参见图 6 , 为本申请图像对比度的处理装置的第二实施例 框图。 该装置包括：预设单元 610、获取单元 620、转换单元 630、统计单元 640、 调整单元 650和映射单元 660。

其中， 预设单元 610 , 用于预先设置获取一帧图像的帧间隔阔值； 获取单元 620 , 用于获取满足帧间隔阔值的一帧图像作为待处 理的一帧图 像；

转换单元 630 , 用于对获取的一帧图像的颜色空间进行转换；

统计单元 640 , 用于对一帧图像的转换后的颜色空间所对应的 各个通道进 行直方图统计；

调整单元 650 , 用于根据直方图统计信息调整图像的像素灰度 分布， 并输 出调整前的像素灰度级别与调整后的像素灰度 级别之间的映射关系；

映射单元 660 , 用于根据映射关系对图像的像素灰度值进行重 新映射， 得 到对比度处理后的图像。 参见图 7A, 为图 6中所示装置的统计单元的实施例框图。

该统计单元 640包括：像素个数计算子单元 641和灰度概率归一化子单元

642。

其中， 像素个数计算子单元 641 , 用于计算所述一帧图像的颜色空间对应 的每个通道中的每个灰度级别对应的像素个数 ；

灰度概率归一化子单元 642 , 用于根据所述像素个数输出归一化后的每个 通道中的每个灰度级别出现的概率，将所述每 个灰度级别出现的概率作为所述 每个通道的直方图统计信息。 参见图 7B, 为图 6中所示装置的一种调整单元的实施例框图。

该调整单元 650包括：直方图累计子单元 651和映射关系获取子单元 652。 其中， 直方图累计子单元 651 , 用于对每个通道中的每个灰度级别出现的 概率进行累计， 得到每个通道的累计直方图；

映射关系获取子单元 652 , 用于根据累计直方图获得调整前的像素灰度级 别与调整后的像素灰度级别之间的映射关系。 参见图 7C, 为图 6中所示装置的另一种调整单元的实施例框图� �

该调整单元 650包括： 直方图局部平均化子单元 653、 直方图遍历子单元 654和映射关系获取子单元 655。

其中， 直方图局部平均化子单元 653 , 用于对每个通道中的每个灰度级别 出现的概率进行局部平均化， 得到每个通道的局部平均化直方图信息；

直方图遍历子单元 654 , 用于按照预设的目标直方图对所述局部平均化 直 方图进行遍历， 获得满足指定运算关系的最小灰度级别和最大 灰度级别； 映射关系获取子单元 655 , 用于根据所述指定运算关系的最小灰度级别和 最大灰度级别 ,获得调整前的像素灰度级别与调整后的像素� �度级别之间的映 射关系。 参见图 7D, 为图 6中所示装置的映射单元的实施例框图。

该映射单元 660包括： 源像素灰度获取子单元 661、 目标像素灰度匹配子 单元 662、 像素灰度调整子单元 663和通道合成子单元 664。

其中， 源像素灰度获取子单元 661 , 用于获取所述图像每个像素的每个通 道的像素灰度值作为调整前的像素灰度值；

目标像素灰度匹配子单元 662 , 用于根据所述调整前的像素灰度值匹配所 述映射关系， 得到每个像素在所述每个通道的对应的调整后 的像素灰度值； 像素灰度调整子单元 663 , 用于按照所述调整后的像素灰度值对所述每个 像素在每个通道进行灰度级别调整；

通道合成子单元 664 , 用于将调整后的每个通道进行合成完成对图像 的对 比度处理。 通过以上的实施方式的描述可知，本申请实施 例应用在摄像设备内对图像 进行对比度处理， 当获取待处理的一帧图像后，对该一帧图像的 颜色空间所对 应的各个通道进行直方图统计， 获得直方图统计信息，根据直方图统计信息调 整该图像的像素灰度分布，并输出调整前的像 素灰度级别与调整后的像素灰度 级别之间的映射关系，根据映射关系对该图像 的像素灰度值进行重新映射，得 到对比度处理后的图像。应用本申请实施例对 图像进行的对比度处理是在摄像 设备内进行的对比度处理，即在图像进行压缩 或传输之前实现对图像的对比度 增强，避免了对压缩或传输后质量下降的图像 进行对比度增强处理， 导致图像 的噪声或干扰进一步扩大的问题，通过在数字 摄像设备进行对比度前端优化处 理， 由此增强了视频图像的显示效果。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技 术人员可以清楚地了解到本 申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式 来实现。基于这样的理解， 本申 请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡 献的部分可以以软件产品的形 式体现出来， 该计算机软件产品可以存储在存储介质中， 如 R0M/RAM、 磁碟、 光盘等， 包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以 是个人计算机，服务器， 或者网络设备等）执行本申请各个实施例或者 实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均釆用递进的方式描 述，各个实施例之间相同相 似的部分互相参见即可， 每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不 同之 处。 尤其， 对于系统实施例而言， 由于其基本相似于方法实施例， 所以描述的 比较简单， 相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指 令的一般上下文中描述，例 如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定 任务或实现特定抽象数据类型的 例程、 程序、 对象、 组件、 数据结构等等。 也可以在分布式计算环境中实践本 申请，在这些分布式计算环境中， 由通过通信网络而被连接的远程处理设备来 执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可 以位于包括存储设备在内的本地 和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施例描绘了本申请， 本领域普通技术人员知道， 本申请有许多 变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附 的权利要求包括这些变形和变化 而不脱离本申请的精神。