專利名稱：一種增強圖像的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻圖像處理技術(shù)，具體的說是涉及一種增強圖像的方法和裝置。
背景技術(shù)：
以數(shù)字方法實現(xiàn)圖像增強的技術(shù)由來已久。從傳統(tǒng)的直方圖修正到近年來基于小波變換 的圖像增強、基于視覺特性的圖像增強等方法，數(shù)字增強取得了顯著成果?？墒菙?shù)字方法依 賴于原圖量化后信息的完整性，是數(shù)字增強方法的先天局限性。量化過程大量減少了圖像中 低對比度信息，也會造成超出量化量程的圖像信息完全丟失?，F(xiàn)今很多領(lǐng)域在圖像增強方面 提出了更高的要求，如數(shù)字X線圖像、霧天圖像、掌紋識別、生物病變組織檢測等領(lǐng)域，都 存在數(shù)字信息損失嚴重的問題，使用數(shù)字方法也沒有得到滿意的增強結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種增強圖像的方法和裝置，采用模擬技術(shù)對圖像 進行增強，解決現(xiàn)有技術(shù)中采用數(shù)字技術(shù)增強圖像容易造成圖像信息損失的問題。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種增強圖像的方法，包括以下步驟
a. 采集原始圖像，進行灰度分析；
b. 對原始圖像中的模擬細節(jié)圖像進行定位處理；
C.對經(jīng)過步驟b處理后的模擬細節(jié)圖像進行放大，并提取放大后的模擬細節(jié)圖像； d.將原始圖像和經(jīng)過步驟C處理后的模擬細節(jié)圖像進行灰度映射，得到增強圖像。 所述步驟b中，對原始圖像中的模擬細節(jié)圖像進行定位處理包括以下步驟 bl.對原始圖像進行相關(guān)雙采樣處理，濾除圖像中的低頻相關(guān)噪聲； b2.根據(jù)灰度范圍及主導灰度的閥值對模擬細節(jié)信息進行定位；
b3.再次經(jīng)過相關(guān)雙采樣處理，獲得定位后的模擬細節(jié)信息。
一種增強圖像的裝置，包括圖像傳感器、相關(guān)雙采樣電路、信息定位電路、第一模數(shù)轉(zhuǎn)
換器、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理模塊及數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述圖像傳感器、相關(guān)雙采樣電 路、信息定位電路、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器與數(shù)字信號處理模塊順次連接；所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器連 接圖像轉(zhuǎn)換器及數(shù)字信號處理模塊；所述數(shù)字信號處理模塊連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換 器連接信息定位電路。
本發(fā)明的有益效果是避免造成圖像信息損失，提高圖像分辨率。


圖l為本發(fā)明的增強圖像方法流程圖2為本發(fā)明的增強圖像裝置框圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中采用數(shù)字方法處理，即直接對圖像信息進行模數(shù)轉(zhuǎn)換放大，造成 圖像信息容易丟失，且增強圖像的效果不佳的問題，提出一種采用模擬技術(shù)定位提取細節(jié)圖 像，將細節(jié)圖像放大后再與原圖像進行灰度映射，形成增強圖像，增強效果極佳，也不會造 成圖像信息的丟失。
實施例
本例中的增強圖像的裝置，包括圖像傳感器、相關(guān)雙采樣電路、信息定位電路、第一模 數(shù)轉(zhuǎn)換器、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理模塊及數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述圖像傳感器、相關(guān)雙采 樣電路、信息定位電路、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器與數(shù)字信號處理模塊順次連接；所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換 器連接圖像轉(zhuǎn)換器及數(shù)字信號處理模塊；所述數(shù)字信號處理模塊連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述數(shù)模 轉(zhuǎn)換器連接信息定位電路。上述各個功能模塊都是市場上常見的產(chǎn)品或者現(xiàn)有技術(shù)的電路， 比如信息定位電路就可采用和差運算電路來實現(xiàn)，這里不再對它們的具體結(jié)構(gòu)贅述。
整個裝置的工作原理為圖像傳感器采集原始圖像信息，將原始圖像信息首先送入第一 模數(shù)轉(zhuǎn)換器進行量化，量化后的圖像信息被送入數(shù)字信號處理模塊進行灰度分析，灰度分析 的目的就是計算細節(jié)圖像在原始圖像中的灰度范圍以及灰度細節(jié)圖像需要放大的倍數(shù)，數(shù)字 信號處理模塊將分析后得出的灰度范圍以及原始圖像的主導灰度閥值送入數(shù)模轉(zhuǎn)換器進行鎖 存，將得出的放大倍數(shù)送入第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，同時原始圖像信息也被送入相關(guān)雙采樣電路進 行相關(guān)雙采樣處理，濾除低頻相關(guān)噪聲，獲得像素輸出電壓差，經(jīng)過處理后的圖像信息被送 入信息定位電路，信息定位電路再根據(jù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器中輸入的灰度范圍及主導灰度閥值對細節(jié) 圖像進行定位，定位后的信息進入第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，再次經(jīng)過相關(guān)雙采樣處理，獲得模擬 定位后的像素輸出電壓差，并通過第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的可編程增益放大器將圖像信息進行放大 ，然后提取放大后的細節(jié)信息，最后由數(shù)字信號處理模塊控制將放大后的細節(jié)信息及通過第 一模數(shù)轉(zhuǎn)換器后的原始圖像信息合成進行灰度映射，即可得到模擬增強圖像。下面對上述定 位過程進行舉例說明假設(shè)原始圖像信息的灰度量化為L級，主導灰度的閥值為T，需要定位 的細節(jié)圖像信息有N(N〈L)行，那么這N行細節(jié)圖像信息的范圍是T (N+T)，對細節(jié)圖像進行 定位的過程反映在灰度直方圖中就是"坐標軸右移"，右移的范圍就是細節(jié)圖像信息的范圍。這樣就可以將感興趣的超出量化量程的模擬信息反映在量化后的模擬增強圖像中，而數(shù)字 處理方法是達不到的。
現(xiàn)有技術(shù)為了添加圖像量化信息，可以采用高分辨率模數(shù)變換芯片實現(xiàn)。本發(fā)明與之相 比的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下兩個方面(l)在實現(xiàn)中，本發(fā)明所提方法可以實現(xiàn)模數(shù)變換芯片達不 到的分辨精度?，F(xiàn)有技術(shù)中圖像處理通常使用8位精度，提高到12位精度在實現(xiàn)中也不復雜 ，這樣分辨能力可以提高16倍，但是如果圖像信息要求繼續(xù)提高分辨率，有效精度到12位之 上在實現(xiàn)中則非常困難。本發(fā)明對圖像信息在模擬階段進行定位、提取、放大，使用模擬放 大技術(shù)將模擬信號放大100倍是可靠簡單的技術(shù)，且視頻AD中都集成有可調(diào)增益放大器，如 本發(fā)明在實施過程中可以使用10位視頻模數(shù)變換芯片AD9846A，在增益設(shè)定為40db，也就是 對輸入信號放大100倍的情況下，其輸出在10位精度分辨下會產(chǎn)生4個最低有效位錯誤，而將 其使用在8位精度時，由于模擬放大調(diào)整產(chǎn)生的錯誤不超過l個最低有效位，因此在系統(tǒng)集成 設(shè)計中，對于8位分辨精度的數(shù)字圖像，本發(fā)明可以方便可靠的將感興趣的信息再提高100倍 的分辨能力，而使用高精度模數(shù)變換芯片達到此精度是極其困難的。(2)提高分辨率增大了 數(shù)字圖像信息，加重了后端數(shù)字處理的負擔，而本發(fā)明則是對模擬信息進行了非線性變換， 然后進行量化處理，所獲取信息的分辨率不變，不會加重后端數(shù)字處理負擔。
權(quán)利要求
1.一種增強圖像的方法，其特征在于包括以下步驟a.采集原始圖像，進行灰度分析；b.對原始圖像中的模擬細節(jié)圖像進行定位處理；c.對經(jīng)過步驟b處理后的模擬細節(jié)圖像進行放大，并提取放大后的模擬細節(jié)圖像；d.將原始圖像和經(jīng)過步驟c處理后的模擬細節(jié)圖像進行灰度映射，得到增強圖像。
2. 如權(quán)利要求l所述的一種增強圖像的方法，其特征在于所述步驟 b中，對原始圖像中的模擬細節(jié)圖像進行定位處理包括以下步驟bl.對原始圖像進行相關(guān)雙采樣處理，濾除圖像中的低頻相關(guān)噪聲； b2.根據(jù)灰度范圍及主導灰度的閥值對模擬細節(jié)信息進行定位；b3.再次經(jīng)過相關(guān)雙采樣處理，獲得定位后的模擬細節(jié)信息。
3. 一種增強圖像的裝置，其特征在于包括圖像傳感器、相關(guān)雙采樣電路、信息定位電路、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理模塊及數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述圖像傳感器、相關(guān)雙采樣電路、信息定位電路、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器與數(shù)字信號處理模 塊順次連接；所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接圖像轉(zhuǎn)換器及數(shù)字信號處理模塊；所述數(shù)字信號處理 模塊連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接信息定位電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及視頻圖像處理技術(shù)，具體地說是涉及一種增強圖像的方法和裝置。本發(fā)明公開了一種增強圖像的方法，采用模擬技術(shù)對圖像進行增強，解決現(xiàn)有技術(shù)中采用數(shù)字技術(shù)增強圖像容易造成圖像信息損失的問題。其技術(shù)方案的要點是一種增強圖像的方法，包括以下步驟a.采集原始圖像，進行灰度分析；b.對原始圖像中的模擬細節(jié)圖像進行定位處理；c.對經(jīng)過步驟b處理后的模擬細節(jié)圖像進行放大，并提取放大后的模擬細節(jié)圖像；d.將原始圖像和經(jīng)過步驟c處理后的模擬細節(jié)圖像進行灰度映射，得到增強圖像。此外，本發(fā)明還公開了一種增強圖像的裝置。本發(fā)明的有益效果是避免造成圖像信息損失，提高圖像分辨率，適用于各種視頻圖像增強。
文檔編號H04N5/217GK101646016SQ20091030686
公開日2010年2月10日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者青 史 申請人:四川虹微技術(shù)有限公司