一种增强图像的方法和装置 【技术领域】
本发明涉及视频图像处理技术，具体的说是涉及一种增强图像的方法和装置。
背景技术
以数字方法实现图像增强的技术由来已久。从传统的直方图修正到近年来基于小波变换的图像增强、基于视觉特性的图像增强等方法，数字增强取得了显著成果。可是数字方法依赖于原图量化后信息的完整性，是数字增强方法的先天局限性。量化过程大量减少了图像中低对比度信息，也会造成超出量化量程的图像信息完全丢失。现今很多领域在图像增强方面提出了更高的要求，如数字X线图像、雾天图像、掌纹识别、生物病变组织检测等领域，都存在数字信息损失严重的问题，使用数字方法也没有得到满意的增强结果。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是：提出一种增强图像的方法和装置，采用模拟技术对图像进行增强，解决现有技术中采用数字技术增强图像容易造成图像信息损失的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种增强图像的方法，包括以下步骤：
a.采集原始图像，进行灰度分析；
b.对原始图像中的模拟细节图像进行定位处理；
c.对经过步骤b处理后的模拟细节图像进行放大，并提取放大后的模拟细节图像；
d.将原始图像和经过步骤c处理后的模拟细节图像进行灰度映射，得到增强图像。
所述步骤b中，对原始图像中的模拟细节图像进行定位处理包括以下步骤：
b1.对原始图像进行相关双采样处理，滤除图像中的低频相关噪声；
b2.根据灰度范围及主导灰度的阀值对模拟细节信息进行定位；
b3.再次经过相关双采样处理，获得定位后的模拟细节信息。
一种增强图像的装置，包括图像传感器、相关双采样电路、信息定位电路、第一模数转换器、第二模数转换器、数字信号处理模块及数模转换器；所述图像传感器、相关双采样电路、信息定位电路、第二模数转换器与数字信号处理模块顺次连接；所述第一模数转换器连接图像转换器及数字信号处理模块；所述数字信号处理模块连接数模转换器；所述数模转换器连接信息定位电路。
本发明的有益效果是：避免造成图像信息损失，提高图像分辨率。
【附图说明】
图1为本发明的增强图像方法流程图；
图2为本发明的增强图像装置框图。
【具体实施方式】
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述。
本发明针对现有技术中采用数字方法处理，即直接对图像信息进行模数转换放大，造成图像信息容易丢失，且增强图像的效果不佳的问题，提出一种采用模拟技术定位提取细节图像，将细节图像放大后再与原图像进行灰度映射，形成增强图像，增强效果极佳，也不会造成图像信息的丢失。
实施例：
本例中的增强图像的装置，包括图像传感器、相关双采样电路、信息定位电路、第一模数转换器、第二模数转换器、数字信号处理模块及数模转换器；所述图像传感器、相关双采样电路、信息定位电路、第二模数转换器与数字信号处理模块顺次连接；所述第一模数转换器连接图像转换器及数字信号处理模块；所述数字信号处理模块连接数模转换器；所述数模转换器连接信息定位电路。上述各个功能模块都是市场上常见的产品或者现有技术的电路，比如信息定位电路就可采用和差运算电路来实现，这里不再对它们的具体结构赘述。
整个装置的工作原理为：图像传感器采集原始图像信息，将原始图像信息首先送入第一模数转换器进行量化，量化后的图像信息被送入数字信号处理模块进行灰度分析，灰度分析的目的就是计算细节图像在原始图像中的灰度范围以及灰度细节图像需要放大的倍数，数字信号处理模块将分析后得出的灰度范围以及原始图像的主导灰度阀值送入数模转换器进行锁存，将得出的放大倍数送入第二模数转换器，同时原始图像信息也被送入相关双采样电路进行相关双采样处理，滤除低频相关噪声，获得像素输出电压差，经过处理后的图像信息被送入信息定位电路，信息定位电路再根据数模转换器中输入的灰度范围及主导灰度阀值对细节图像进行定位，定位后的信息进入第二模数转换器中，再次经过相关双采样处理，获得模拟定位后的像素输出电压差，并通过第二模数转换器的可编程增益放大器将图像信息进行放大，然后提取放大后的细节信息，最后由数字信号处理模块控制将放大后的细节信息及通过第一模数转换器后的原始图像信息合成进行灰度映射，即可得到模拟增强图像。下面对上述定位过程进行举例说明：假设原始图像信息的灰度量化为L级，主导灰度的阀值为T，需要定位的细节图像信息有N(N＜L)行，那么这N行细节图像信息的范围是T～(N+T)，对细节图像进行定位的过程反映在灰度直方图中就是“坐标轴右移”，右移的范围就是细节图像信息的范围。这样就可以将感兴趣的超出量化量程地模拟信息反映在量化后的模拟增强图像中，而数字处理方法是达不到的。
现有技术为了添加图像量化信息，可以采用高分辨率模数变换芯片实现。本发明与之相比的优势体现在以下两个方面：(1)在实现中，本发明所提方法可以实现模数变换芯片达不到的分辨精度。现有技术中图像处理通常使用8位精度，提高到12位精度在实现中也不复杂，这样分辨能力可以提高16倍，但是如果图像信息要求继续提高分辨率，有效精度到12位之上在实现中则非常困难。本发明对图像信息在模拟阶段进行定位、提取、放大，使用模拟放大技术将模拟信号放大100倍是可靠简单的技术，且视频AD中都集成有可调增益放大器，如本发明在实施过程中可以使用10位视频模数变换芯片AD9846A，在增益设定为40db，也就是对输入信号放大100倍的情况下，其输出在10位精度分辨下会产生4个最低有效位错误，而将其使用在8位精度时，由于模拟放大调整产生的错误不超过1个最低有效位，因此在系统集成设计中，对于8位分辨精度的数字图像，本发明可以方便可靠的将感兴趣的信息再提高100倍的分辨能力，而使用高精度模数变换芯片达到此精度是极其困难的。(2)提高分辨率增大了数字图像信息，加重了后端数字处理的负担，而本发明则是对模拟信息进行了非线性变换，然后进行量化处理，所获取信息的分辨率不变，不会加重后端数字处理负担。