逐像素有差别和准正则地修改数字图像的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于修改由像素组成的数字图像（１００）的方法和系统。所述数字图像分成区域（１０３）。每个区域Ｚｉ（１０３）赋给至少一个区域值。每个所述区域（１０３）赋给至少一个参数值Ｖｐｉｊ（２０３）。对（Ｚｉ，Ｖｐｉｊ）的集合形成参数图像（２０１）。本发明专利技术的方法在于：（ａ）为每个区域（１０３）确定参数值Ｖｐｉｒ，参数图像（２０１）称为确定参数图像，（ｂ）通过减少其变化来调整确定参数图像，（ｃ）根据所述调整的参数图像的参数值（２０３），修改所述数字图像（１００）的确定像素（１０１）的像素值（１０２），由此对每个所述像素有差别地并对邻接区域准正则地修改数字图像。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种逐像素有差别和准正则地修改数字图像的方法和系统。所述方法具体在于局部化任何通常均匀地作用于图像的用于修改特别是改进数字图像的算法，同时控制修改的局部变化，以便于避免出现视觉假象。本专利技术具体涉及用于改进对比度的算法和用于局部化所述算法的过程。
技术介绍
存在非常多的用于根据依赖数字图像的参数修改数字图像的算法，使用相同的参数值来修改图像的全部像素值。例如-用于改进对比度的算法，具体如以Vision IQ company的名义在2002年11月27日提交的题为“Method and system for improving the contrast ofdigital images”的国际专利申请FR02/14855中所描述的方法所述。在此申请中，描述了一种用改进数字图像对比度的方法，在其中数字图像的修改可借助于对应表来获得；这个表是根据数字图像的细节量、或暗像素或亮像素的量、或白水平或黑水平、或像素值的直方图等来确定的。在这种方法示例中，数字图像的修改是全局的，也就是说具有相同像素值的两个像素将以同样的方式修改。还在这个例子中，可以将对应表或允许其确定的量看作是全局参数值，因为它们为图像的像素确定了和像素位置无关的处理。-去模糊算法，在其中，参数或多个参数可以是涉及引起模糊的原因或噪声的量或统计等的信息。如其所进行的，可以有利地利用不同的参数值来修改数字图像的每个像素，例如依赖于图像中像素的位置。我们首先规定，我们先验地排除这种算法，对该算法为每个像素都预先确定了所有参数值，并且这些参数值和数字图像的内容无关。这是具体用于补偿失真的算法(见，具体诸如在题为“Method and System forCalculating a Transformed Image from a Digital Image”的专利申请WO03007238中所描述的方法)或用于补偿由设备的光学器件所引起的模糊的算法(见，具体诸如题为“Method and System for Modifying a DigitalImage Taking into Account Its Noise”的专利申请WO03007243中所描述的方法)。在这些情形下，失真和/或由光学器件所引起的模糊量和图像无关，并且它们以与从具有固定光学配置的同一个设备所获得的所有图像的图像内容无关的方式对每个像素预定。作为本专利技术目的的方法和系统在于局部化这种算法，对于该算法根据图像的内容来确定和/或修改至少参数之一的值。某些传统技术将局部特征给予这种图像修改算法首先是有交互工具，其给予用户修剪(crop)待修改图像的部分的选项。这种解决方案并不保证图像所要修改的部分不生成视觉上的“假象”，特别是在修剪部分的边缘。例如两个具有相似值的邻接像素的值将有差别地修改，这两个像素一个在图像修剪的部分，而另一个则不在这部份，由此，产生在这两个像素之间的“边缘”的印记，而其没有在初始图像中出现。还有一些算法，在其中至少一个参数(隐式或显式)根据每个像素而变化。例如，在摄影型数字图像中，为了补偿图像的部分的曝光不足(或类似地曝光过度)，可从像素x的值中减去一个值，该值是位于像素x的邻近中的像素值的局部平均的函数。在这个例子中，局部平均是将为每个像素确定这些值的修改的参数。因为这样定义的局部平均可逐像素变化，这种算法是局部的。这种算法对图像的作用如下对应于高像素值的图像的过亮部分的像素值减小。类似地，对应低像素值的图像中过暗部分的像素值增加。这样过亮的部分将“减暗”；而过暗的部分将“增亮”。然而在图像中暗部分和亮部分之间的过渡出现了问题。实际上，这种修改使得沿过渡出现了晕(halo)。晕的出现是由于这一事实，即参数(此情形中为局部平均)是在过渡区域以外变化，并具体在数字图像根本不变或变化很小的区域中。参数化(在此情形中为局部平均)的变化引起数字图像的修改，导致变化出现在数字图像初始不变的地方。作为本专利技术目的的方法和系统在于避免这种情况，在其中对图像的局部参数化修改生成这类假象。为此，对参数化进行正则化，使得这些变化在某种意义上小于数字图像的变化。
技术实现思路
方法本专利技术涉及用于修改由具有像素值的像素组成的数字图像的方法。将数字图像分解成区域。每个所述像素至少和一个相邻区域相关。对每个区域Zi赋予至少一个区域值。对每个区域Zi赋予至少一个参数值Vpij。由区域Zi和与这个区域相关的参数值Vpij组成的对(Zi.Vpij)的集合构成了参数图像。所述方法包括对于每个区域具体根据数字图像的区域值来确定确定参数值Vpir的步骤(a)。在后面将这样形成的参数图像称为确定参数图像。区域值在至少一个区域和邻接区域之间变化，后面将这种变化称为数字图像的变化。确定参数值在区域和至少一个邻接区域之间变化，后面将这种变化称为确定参数图像的变化。本方法还包括通过减少确定参数图像的变化以便于生成具有小于数字图像变化水平的变化水平的参数图像，根据数字图像的变化，正则化确定参数图像的步骤(b)，此后将这种参数图像称为正则化参数图像。本方法还包括根据关于与确定像素相邻的区域的所述正则化参数图像的参数值，修改所述数字图像的确定像素的像素值的步骤(c)。这样，数字图像得以对每个所述像素有差别地且对邻接区域准正则地修改。优选地，根据本专利技术，所述方法可以是这种方法，其中每个区域由一个像素组成。优选地，根据本专利技术，所述方法可以是这种方法，其中每个区域由一组邻接的像素组成。优选地，根据本专利技术，确定参数值是区域值。优选地，根据本专利技术，区域值是与区域相关的像素值的最大值和/或与区域相关的像素值的最小值和/或从与区域相关的像素值计算的值。在一个可替选实施例的情形中，已将单个确定参数值赋予每个区域。这些变化水平小于数字图像变化水平的参数图像，后面被称为受控变化图像。在这个可替选实施例的情形中，优选地为了减小确定参数图像的变化，并为了产生具有小于数字图像变化水平的变化水平的正则化参数图像，本方法还包括从受控变化图像中选择接近(在本专利技术的意义内)于确定参数图像的参数图像的步骤。这样就获得了构成正则化参数图像的参数图像。在另一个可替选实施例的情形中，也将单个确定参数值赋予每个区域。这些变化水平小于数字图像变化水平的参数图像，后面被称为受控变化图像。在该另一个可替选实施例的情形中，根据本专利技术，为了减小确定参数图像的变化并为了生成变化水平小于数字图像变化水平的正则化参数图像，优选地本方法还包括在受控变化图像中选取满足以下条件的参数图像(c)(Zi.Vpi(c))的步骤*至少对于一些区域，任何区域(Zi)的确定参数图像的确定参数值(Vpij)都小于或等于所选参数图像(c)的参数值(Vpi(c))，*至少对于一些区域，区域(Zi)的所选参数图像(c)的参数值(Vpi(c))小于或等于多数受控变化图像(q)(Zi.Vpi(q))的参数值(Vpi(q))。这样由这些技术特征的组合获得了构成正则化参数图像的参数图像。在另一可替选实施例的情形中，将单个确定参数值赋予每个区域。后面将变化水平小于数字图像变化水平的参数图像称为受控变化图像。在这个可替选实施例的情形中，根据本专利技术，为了减少确定参数图像的变化，并为了生成具有小于数字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修改由具有像素值（１０２）的像素组成的数字图像（１００）的方法；将所述数字图像分解成区域（１０３）；每个所述像素和至少一个相邻区域（１０５）相关；对每个所述区域Ｚｉ（１０３）赋予至少一个区域值（１０４）；对每个区域Ｚｉ（１０３）赋予至少一个参数值Ｖｐｉｊ（２０３）；由区域Ｚｉ（１０３）和与所述区域（１０３）相关的参数值Ｖｐｉｊ（２０３）组成的对（Ｚｉ；Ｖｐｉｊ）的集合构成参数图像（２０１）；所述方法包括：　－（ａ）为每个区域（１０３），具体根据所述数字 图像（１００）的区域值（１０４），确定确定参数值Ｖｐｉｒ（３０５）的步骤；此后将这样形成的所述参数图像（２０１）称作确定参数图像（５０５）；所述区域值（１０４）在所述区域（１０３）的至少一个与邻接区域（４０３）间变化，此后将所述变化 称为数字图像的变化（４０１）；所述确定参数值（３０５）在所述区域（１０３）与至少一个邻接区域（４０３）间变化，此后将所述变化称为确定参数图像（４０２）的变化；所述方法还包括下列步骤：－（ｂ）根据数字图像的所述变化（４ ０１），通过减小确定参数图像（５０５）的所述变化以便产生一参数图像来正则化确定参数图像（５０５）的步骤，所述参数图像具有小于数字图像所述变化（４０１）的水平的变化水平，此后称为正则化参数图像（５０７）；－（ｃ）根据关于与所述数字图像 （１００）的确定像素（１０１）相邻的区域的所述正则化参数图像（５０７）的参数值（２０３）来修改所述确定像素的像素值（１０２）的步骤；从而对每个所述像素有差别地并对邻接区域准正则地修改数字图像。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯努瓦肖维尔，米夏埃尔克拉克，弗雷德里克吉夏尔，
申请(专利权)人：杜莱布斯公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]