图像校正方法和图像校正设备技术

技术编号:15272906 阅读:125 留言:0更新日期:2017-05-04 12:57
公开了一种图像校正方法和图像校正设备。该图像校正方法包括:区分步骤,用于分别将图像中的各个像素区分为前景像素或背景像素;背景填充步骤,用于基于与前景像素相邻的背景像素的亮度和亮度的梯度来估计与前景像素相对应的背景的亮度、从而填充前景像素的位置处的背景,以根据所填充的背景连同背景像素获得图像的背景照明图;以及校正步骤,用于基于图像中的各个像素的亮度值和背景照明图,对图像进行校正。根据本公开的实施例,能够有效地对非均匀光照图像进行校正。

Image correction method and image correction apparatus

Image correction method and image correction apparatus. The method includes: image correction steps for distinguishing, respectively, each pixel in the image is divided into foreground pixels and background pixels; background fill steps are used to estimate the position corresponding to the foreground pixel brightness, background and foreground pixels of the background gradient fill the background pixels adjacent to the foreground pixel brightness and brightness based on the filled background according to the background pixels obtained together with background illumination image; and correction steps for each pixel in the image brightness value and background illumination map based on image correction. According to the embodiment of the present invention, the non-uniform illumination image can be corrected effectively.

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及图像处理领域,更具体地,涉及一种能够有效地对非均匀光照图像进行校正的图像校正方法和图像校正设备
技术介绍
数字摄像头由于它的便携性和高分辨率,可以在很多场合替代扫描仪作为图片文档的采集设备。但是,由于受到拍摄环境中非自然光的影响,图像很容易出现光照不均匀的情况。图1是示出光照不均匀的图像的示例的图。如图1所示的不均匀光照会为后续的图像处理带来很多困难。传统的光照校正方法基于滤波或拟合的方法从整体上估计背景,无法充分利用前景信息,也很难恰当地反映背景的光照变化。
技术实现思路
在下文中给出了关于本公开的简要概述,以便提供关于本公开的某些方面的基本理解。但是,应当理解,这个概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图用来确定本公开的关键性部分或重要部分,也不是意图用来限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本公开的某些概念,以此作为稍后给出的更详细描述的前序。鉴于以上问题,本公开的目的是提供一种新颖且鲁棒的图像校正方法和图像校正设备,其能够有效地对非均匀光照图像进行校正。根据本公开的一方面,提供了一种图像校正方法,包括:区分步骤,用于分别将图像中的各个像素区分为前景像素或背景像素;背景填充步骤,用于基于与前景像素相邻的背景像素的亮度和亮度的梯度来估计与前景像素相对应的背景的亮度、从而填充前景像素的位置处的背景,以根据所填充的背景连同背景像素获得图像的背景照明图;以及校正步骤,用于基于图像中的各个像素的亮度值和背景照明图,对图像进行校正。根据本公开的另一方面,还提供了一种图像校正设备,包括:区分单元,被配置成分别将图像中的各个像素区分为前景像素或背景像素;背景填充单元,被配置成基于与前景像素相邻的背景像素的亮度和亮度的梯度来估计与前景像素相对应的背景的亮度、从而填充前景像素的位置处的背景,以根据所填充的背景连同背景像素获得图像的背景照明图;以及校正单元,被配置成基于图像中的各个像素的亮度值和背景照明图,对图像进行校正。根据本公开的其它方面,还提供了用于实现上述根据本公开的方法的计算机程序代码和计算机程序产品以及其上记录有该用于实现上述根据本公开的方法的计算机程序代码的计算机可读存储介质。在下面的说明书部分中给出本公开实施例的其它方面,其中,详细说明用于充分地公开本公开实施例的优选实施例,而不对其施加限定。附图说明本公开可以通过参考下文中结合附图所给出的详细描述而得到更好的理解,其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并形成说明书的一部分,用来进一步举例说明本公开的优选实施例和解释本公开的原理和优点。其中:图1是示出光照不均匀的图像的示例的图;图2是示出根据本公开的实施例的图像校正方法的流程示例的流程图;图3a示出了图像的亮度梯度图的示例;图3b示出了图像的颜色饱和度图的示例;图3c是示出将图像区分为前景和背景的示例的图;图4是示出根据本公开的实施例的背景填充模板的示例的图;图5是示出根据本公开的实施例的背景照明图的示例的图;图6是示出校正后的图像的示例的图;图7是示出根据本公开的实施例的图像校正设备的功能配置示例的框图;以及图8是示出作为本公开的实施例中可采用的信息处理设备的个人计算机的示例结构的框图。具体实施方式在下文中将结合附图对本公开的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见,在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而,应该了解,在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定,以便实现开发人员的具体目标,例如,符合与系统及业务相关的那些限制条件,并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外,还应该了解,虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的,但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说,这种开发工作仅仅是例行的任务。在此,还需要说明的一点是,为了避免因不必要的细节而模糊了本公开,在附图中仅仅示出了与根据本公开的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤,而省略了与本公开关系不大的其它细节。下面结合附图详细说明根据本公开的实施例。首先,将参照图2描述根据本公开的实施例的图像校正方法的流程示例。图2是示出根据本公开的实施例的图像校正方法的流程示例的流程图。如图2所示,根据本公开的实施例的图像校正方法可包括区分步骤S202、背景填充步骤S204以及校正步骤S206。以下将分别详细描述各个步骤中的处理。首先,在区分步骤S202中,可以分别将图像中的各个像素区分为前景像素或背景像素。优选地,在区分步骤S202中,可以把原始图像转换到HSV颜色空间中,其中H通道、S通道和V通道分别代表颜色的色调、饱和度和亮度。可以利用S通道和V通道的信息来区分前景和背景。优选地,在区分步骤S202中,可以基于图像中的像素的亮度的梯度和颜色饱和度来进行区分。为了使得前景和背景分离更加有效,可以融合梯度信息和颜色饱和度信息把前景从背景中区分出来。图像的背景部分通常具有亮度变化缓慢和颜色饱和度较低的特点。因此,较大的梯度信息可以被用来描述前景的边缘,较高的颜色饱和度显示前景的内容。图3a示出了图像的亮度梯度图的示例。图3b示出了图像的颜色饱和度图的示例。具体地,针对图1所示的图像,图3a和图3b分别给出了V通道下基于Sobel算子的亮度梯度图和S通道下的颜色饱和度图。优选地,若图像中的像素的亮度的梯度大于第一阈值或颜色饱和度大于第二阈值,则确定该像素为前景像素。优选地,第一阈值或第二阈值可以是根据经验确定的,本领域技术人员还可以想到确定第一阈值或第二阈值的其他方法,本公开对此不做限制。优选地,在区分步骤S202中,可以对前景像素执行膨胀处理。亮度梯度图和颜色饱和度图的融合结果表示图像的前景信息,经过图像二值化和膨胀处理,对前景像素和背景像素进行分离。图3c是示出将图像区分为前景和背景的示例的图。具体地,图3c示出了将图1所示的图像区分为前景和背景的图,其中,白色表示前景像素,黑色表示背景像素。优选地,可以采用帧间差分的方法、或者基于颜色或深度信息将前景和背景进行分离,从而将图像中的各个像素区分为前景像素或背景像素。在背景填充步骤S204中,可以基于与前景像素相邻的背景像素的亮度和亮度的梯度来估计与前景像素相对应的背景的亮度、从而填充前景像素的位置处的背景,以根据所填充的背景连同背景像素获得图像的背景照明图。在背景填充步骤S204中,为了更好地表示背景光照,针对在区分步骤S202中得到的被区分为前景像素或背景像素的图像,对前景像素所在的点进行背景填充,以根据所填充的背景连同背景像素获得背景照明图。优选地,在背景填充步骤S204中,可以通过以下子步骤来估计与前景像素相对应的背景的亮度:在与前景像素相邻的背景像素中,确定具有有效梯度的背景像素;针对所确定的具有有效梯度的背景像素中的每个背景像素,可以通过基于该背景像素的亮度和亮度的梯度来计算与前景像素相对应的背景的亮度的估计值;以及通过对针对每个背景像素计算出的估计值进行平均,可以得到与前景像素相对应的背景的亮度,其中,所述具有有效梯度的背景像素中的每个背景像素可以是如下像素:在从前景像素到该像素的连接方向上,与该像素相邻的像素本文档来自技高网...
图像校正方法和图像校正设备

【技术保护点】
一种图像校正方法,包括:区分步骤,用于分别将图像中的各个像素区分为前景像素或背景像素;背景填充步骤,用于基于与所述前景像素相邻的背景像素的亮度和亮度的梯度来估计与所述前景像素相对应的背景的亮度、从而填充所述前景像素的位置处的背景,以根据所填充的背景连同所述背景像素获得所述图像的背景照明图;以及校正步骤,用于基于所述图像中的各个像素的亮度值和所述背景照明图,对所述图像进行校正。

【技术特征摘要】
1.一种图像校正方法,包括:区分步骤,用于分别将图像中的各个像素区分为前景像素或背景像素;背景填充步骤,用于基于与所述前景像素相邻的背景像素的亮度和亮度的梯度来估计与所述前景像素相对应的背景的亮度、从而填充所述前景像素的位置处的背景,以根据所填充的背景连同所述背景像素获得所述图像的背景照明图;以及校正步骤,用于基于所述图像中的各个像素的亮度值和所述背景照明图,对所述图像进行校正。2.根据权利要求1所述的图像校正方法,其中,在所述区分步骤中,基于所述图像中的像素的亮度的梯度和颜色饱和度来进行区分。3.根据权利要求1所述的图像校正方法,其中,在所述背景填充步骤中,通过以下子步骤来估计与所述前景像素相对应的背景的亮度:在与所述前景像素相邻的所有背景像素中,确定具有有效梯度的背景像素;针对所确定的具有有效梯度的背景像素中的每个背景像素,通过基于该背景像素的亮度和亮度的梯度来计算与所述前景像素相对应的背景的亮度的估计值;以及通过对针对所述每个背景像素计算出的估计值进行平均,得到与所述前景像素相对应的背景的亮度,其中,所述具有有效梯度的背景像素中的每个背景像素是如下像素:在从所述前景像素到该像素的连接方向上,与该像素相邻的像素是背景像素。4.根据权利要求1所述的图像校正方法,还包括自然照...

【专利技术属性】
技术研发人员:焦继乐范伟孙俊
申请(专利权)人:富士通株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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