(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111654027.9 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 中航华东光电有限公司 地址 241000 安徽省芜湖市高新 技术产业 开发区天井山路46号 (72)发明人 赵仁习　王再见　王珊　闫绪宁　 孔俊涛　 (74)专利代理 机构 安徽华普专利代理事务所 (普通合伙) 34151 代理人 李跟根 (51)Int.Cl. G06T 5/40(2006.01) G06T 5/00(2006.01) G06K 9/62(2022.01) G06V 10/764(2022.01) (54)发明名称 基于FPGA的直方图均衡化增强图像细节的 显示方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于FPGA的直方图均衡 化增强图像细节的显示方法， 包括以下步骤： 将 输入的RGB图像转换成YUV图像， 并获得YUV图像 的灰度直方图； 对直方图进行处理， 根据直方图 统计后图像的信息进行分类； 根据分类后的图像 进行分段直方图均衡化， 得到调整后YUV图像； 将 调整后YUV图像转换成RGB图像后输 出。 本发明根 据输入图像的对比度和平均灰度对图像进行分 类， 将低对比度的图像进行处理， 低对比度又分 为高平均亮度和低平均亮度， 针对不同类别的 图 像分类分别进行处理， 使 得图像细 节增强更加合 理， 实现图像的对比度的提升和细节增强， 提高 人的视觉感受以及显示器 显示对比度。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 114170115 A 2022.03.11 CN 114170115 A 1.基于FPGA的直方图均衡化增强图像细节的显示方法， 其特 征在于,包括以下步骤： 将输入的RGB图像转换成YUV图像， 并获得YUV图像的灰度直方图； 对直方图进行处 理， 根据直方图统计后图像的信息进行分类； 根据分类后的图像进行分段直方图均衡化， 得到调整后YUV图像； 将调整后YUV图像转换成RGB图像后输出。 2.根据权利要求1所述的基于FPGA的直方图均衡化增强图像细节 的显示方法， 其特征 在于， 对直方图进行处 理， 根据直方图统计后图像的信息进行分类  ， 具体包括： 计算每帧图像的对比度和平均灰度， 将图像按照对比度和平均灰度进行分类， 将图像 分为六类， 如下 所示： ； 其中 表示对比度， 表示平均灰度。 3.根据权利要求2所述的基于FPGA的直方图均衡化增强图像细节 的显示方法， 其特征 在于， 根据分类后的图像进行分段直方图均衡化， 得到调整后YUV图像， 具体包括： 将 的图像命名为平均灰度低和低对比度的图像； 将 的图像命名为平均灰度高和低对比度的图像； 针对平均灰度低和低对比度的图像， 检测图像 中灰度值大于130的像素点占比， 判断图 像中灰度值大于130的像素点占比是否小于第一阈值， 若图像中灰度值大于130的像素点占 比小于第一阈值， 则对灰度值大于130的区域使用伽马变换函数进行处理， 得到调整后YUV 图像； 若灰度值大于13 0的像素点占比大于第一阈值， 则不处 理该图像； 针对平均灰度高和低对比度的图像， 将该图像的灰度直方图经过描点润滑处理， 转化 成一条平滑的函数曲线， 求出曲线的一 阶导数， 并对其一 阶导数函数值的绝对值小于第二 阈值的区域进行处理， 在原区域上相邻间隔插入灰度值， 并将原 区域的像素点减少均衡至 新灰度值处， 得到调整后YUV图像。 4.根据权利要求1所述的基于FPGA的直方图均衡化增强图像细节 的显示方法， 其特征 在于， 在利用伽马变换函数处 理图像时， 选择γ<1， 得到增强的YUV图像。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114170115 A 2基于FPGA的直方图均衡化增强图像细节的 显示方法 技术领域 [0001]本发明主要涉及图像处理技术领域， 具体涉及一种基于FPGA的直方图均衡化增强 图像细节的显示方法。 背景技术 [0002]随着图像显示技术的不断发展， 特别是以LCD为显示介质的平板显示器技术的高 速发展， 液 晶显示设备在人们的日常生活中越来越重要， 液 晶显示器显示的高清画面给人 们带来了很高的视觉感受,在其他应用领域如家用电器、 汽车、 医疗及军工等行业,给使用 者带来了 极大的便利， 在这种趋势下， 人们对高对比度液晶显示器的需求将越来越大。 同时 人们也对 液晶显示器提出了更高的要求， 液晶显示器正往更大尺寸， 更薄厚度， 更好视觉效 果方向发展。 [0003]液晶显示器往往会显示比较阴暗的画面， 在显示低对比度和阴暗画面时， 会因为 图像自身的原因和液晶显示器背光亮度的特性导致对比度不 强、 模糊不清、 细节无法分辨， 显示画面难以看清， 因此采用图像增强技术对显示对比度不 强、 模糊不清， 细节无法分辨进 行细节增强， 来调整对比度， 亮度,增大图像的动态范围， 扩展图像对比度， 改善图像的视觉 效果。 增强细节后的显示图像能往往能够更好的显示， 因此图像增强技术在这种情况下具 有重大意义。 图像增强是一种对图像预处理的基本手段,其 目的往往是为了改善图像的显 示质量,针对给定图像的模糊状况以及它的应用场合， 有目的的强调图像的整体或局部特 性， 提高图像可辨识度， 改善人对图像的视觉效果， 让观察者得到直观清晰的、 适合于分析 的依据， 使图像更有利于观察和后期的分析处理。 通常的研究一般是通过对图像的某些特 征进行强调突出， 从而显示我们有需要的信息， 提高图像的使用价值和应用价值。 但是， 图 像增强并不意味着能增加原始图像的信息， 甚至会损失一些信息。  但图像增强的结果却能 加强对特定信息的识别能力， 使图像中我们感兴趣的特征得以加强。 直方图也可以描述图 像对比度 的情况。 对比度是衡量某一图像某一场景中亮区域和暗区域之间亮度差异的尺 度。 宽广的直方图可以反映某一图像具有较高对比度， 反之， 较为窄小的直方图反映了某 一 图像具有较低对比度。 这种对比度的差异可能由于光照条件和其他多种因素共同造成。 在 大雾天气中所拍摄的图像具有低对比度； 在某些强光下拍摄的图像具有较高的对比度。 [0004]直方图是图像灰度分布的可视化统计图， 基于直方图的方法通过调整图像灰度分 布实现细节增强。 直方图均衡化是最具代表性的基于直方图的细节增强算法， 该算法通过 使用图像灰度的累积分布函数对灰度分布进行归一化， 使处理结果的灰度分布更加均匀， 从而提高图像的对比度。 然而对于图像中具有较低灰度分布概率的细节纹理， 直方图均衡 化会压缩或合并这部分灰度级， 导 致细节信息的损失。 发明内容 [0005]发明目的 本发明的目的是为了提供了一种基于FPGA的直方图均衡化增强图像细节的显示说　明　书 1/4 页 3 CN 114170115 A 3