一种优化边缘锯齿的图像处理方法、系统及拍摄终端技术方案

本发明专利技术公开了一种优化边缘锯齿的图像处理方法、系统及拍摄终端，其对待处理图像的轮廓进行平滑处理得到光滑的闭合轮廓曲线，利用所述闭合轮廓曲线对所述待处理图像进行形态学重构和高斯模糊处理，得到二值图像的模糊图像，然后对所述模糊图像的所有边缘进行一次灰度统计和阈值处理得到第一灰度映射表，并根据所述第一灰度映射表计算得到灰度图像，并进一步对所述灰度图像的锯齿边缘进行二次灰度统计和阈值处理得到第二灰度映射表，并根据所述第二灰度映射表对所述锯齿边缘进行灰度调整得到抗锯齿图像；其不仅算法简单，运算速度快，而且锯齿边缘的改善效果显著，适用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种优化边缘锯齿的图像处理方法、系统及拍摄终端
本专利技术涉及图像处理
，特别是一种优化边缘锯齿的图像处理方法及其应用该方法的系统、拍摄终端。
技术介绍
抗锯齿(英语：anti-aliasing，简称AA)，也译为抗锯齿或边缘柔化、消除混叠、抗图像折叠有损等。它是一种消除显示器输出的画面中图物边缘出现凹凸锯齿的技术，那些凹凸的锯齿通常因为高分辨率的信号以低分辨率表示或无法准确运算出3D图形坐标定位时所导致的图形混叠(aliasing)而产生的，反锯齿技术能有效地解决这些问题。它通常被用在在数字信号处理、数字摄影、电脑绘图与数码音效等方面，柔化被混叠的数字信号。由于高分辨率下的来源信号或连续的模拟信号能够存储较多的数据，但在通过取样(sampling)时将较多的数据以较少的数据点代替，部分的数据被忽略造成取样结果有损，使机器把取样后的数字信号转换为人类可辨别的模拟信号时造成彼此交叠且有损，在声音中，便会出现刺耳、不和谐的音调或是噪音。同样，在3D绘图时，每个图形由像素组成，每段瞬间画面由帧组成，因为屏幕上的像素有限，如果要表现出多边形的位置时，因技术所限，使用绝对坐标定位法是无法做到的，只能使用在近似位置采样来进行相对定位。由于没有足够的采样来表现出3D世界中的所有物品的图形，所以在最后图像显示上，这些现象便会造成在物品与物品中过渡的边缘就会产生波浪状、圆形、锯齿和闪烁等有损现象，严重影响了画面的质量。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，提供了一种优化边缘锯齿的图像处理方法、系统及拍摄终端，其利用轮廓线平滑方法、形态学重构方法以及分级映射的方法，能够更好的消除边缘锯齿，算法简单，且效果显著。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：首先，本专利技术提供一种优化边缘锯齿的图像处理方法，其包括以下步骤：10.对待处理图像的轮廓进行平滑处理，得到光滑的闭合轮廓曲线；20.利用所述闭合轮廓曲线对所述待处理图像进行形态学重构，得到二值图像；30.对所述二值图像进行高斯模糊处理，得到模糊图像；40.对所述模糊图像的所有边缘进行一次灰度统计，并根据预设的容忍度对所述的一次灰度统计的结果进行阈值处理得到第一灰度映射表，并根据所述第一灰度映射表计算得到灰度图像；50.对所述灰度图像的锯齿边缘进行二次灰度统计，并根据所述的二次灰度统计的结果计算出灰度阈值，进而根据该灰度阈值对所述的二次灰度统计的结果进行阈值处理得到第二灰度映射表，并根据所述第二灰度映射表对所述锯齿边缘进行灰度调整，得到抗锯齿图像。优选的，所述的步骤10中，对待处理图像的轮廓进行平滑处理，是对所述待处理图像提取当前轮廓点的内外轮廓点的坐标集合，并采用设定的平滑半径对所述当前轮廓点进行平滑处理，通过以下公式计算得到所述当前轮廓点的坐标值：其中，r为设定的平滑半径，j为当前轮廓点的内外轮廓点的索引号，Pointj为对应的内外轮廓点的坐标值，i为当前轮廓点的索引号，Pointi为计算得到的当前轮廓点的坐标值。优选的，所述的步骤20中，利用所述闭合轮廓曲线对所述待处理图像进行形态学重构，是指利用所述闭合轮廓曲线进行形态学的空洞填充处理，从而构造出二值图像。优选的，所述的步骤30中，对所述二值图像进行高斯模糊处理之前，还包括对所述二值图像进行灰度填充。优选的，所述灰度填充是指根据所述二值图像的当前像素点的周围四邻域像素进行边缘判断，并根据四邻域满足条件的个数进行灰度填充：对于灰度值为0的当前像素点，若四邻域像素点中有两个以上的像素点的灰度值为255，则当前像素点的灰度值置为128；若四邻域像素点有一个像素点的灰度值为255，则当前像素点的灰度值置为64。优选的，所述的步骤40中，根据预设的容忍度对所述的一次灰度统计的结果进行阈值处理得到第一灰度映射表，是指对[0,255-容忍度]这个区间内的灰度进行映射处理。优选的，所述的步骤50中，根据所述第二灰度映射表对所述锯齿边缘进行灰度调整，是对所述灰度图像的当前像素点的周围四邻域像素进行边缘判断，并对满足条件的像素点进行灰度调整：对于灰度值小于128的当前像素点，若四邻域像素点中至少有一个像素点的灰度值大于或等于128，则当前像素点的灰度值加128。优选的，所述的步骤10中，对所述待处理图像的轮廓进行平滑处理之前，还包括对所述待处理图像进行先腐蚀后膨胀的处理。其次，本专利技术提供一种优化边缘锯齿的图像处理系统，其包括：平滑处理模块，用于对待处理图像的轮廓进行平滑处理，得到光滑的闭合轮廓曲线；二值化模块，其利用所述闭合轮廓曲线对所述待处理图像进行形态学重构，得到二值图像；模糊处理模块，用于对所述二值图像进行高斯模糊处理，得到模糊图像；第一灰度处理模块，用于对所述模糊图像的所有边缘进行一次灰度统计，并根据预设的容忍度对所述的一次灰度统计的结果进行阈值处理得到第一灰度映射表，并根据所述第一灰度映射表计算得到灰度图像；第二灰度处理模块，用于对所述灰度图像的锯齿边缘进行二次灰度统计，并根据所述的二次灰度统计的结果计算出灰度阈值，进而根据该灰度阈值对所述的二次灰度统计的结果进行阈值处理得到第二灰度映射表，并根据所述第二灰度映射表对所述锯齿边缘进行灰度调整，得到抗锯齿图像。优选的，还包括灰度填充模块，其在对所述二值图像进行高斯模糊处理之前，对所述二值图像进行灰度填充。优选的，还包括腐蚀膨胀模块，其在对所述待处理图像的轮廓进行平滑处理之前，对所述待处理图像进行先腐蚀后膨胀的处理。另外，本专利技术还提供一种拍摄终端，该拍摄终端包括如上任一项所述的优化边缘锯齿的图像处理系统。本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种优化边缘锯齿的图像处理方法、系统及拍摄终端，其通过对待处理图像的轮廓进行平滑处理得到光滑的闭合轮廓曲线，利用所述闭合轮廓曲线对所述待处理图像进行形态学重构和高斯模糊处理，得到二值图像的模糊图像，然后对所述模糊图像的所有边缘进行一次灰度统计和阈值处理得到第一灰度映射表，并根据所述第一灰度映射表计算得到灰度图像，并进一步对所述灰度图像的锯齿边缘进行二次灰度统计和阈值处理得到第二灰度映射表，并根据所述第二灰度映射表对所述锯齿边缘进行灰度调整得到抗锯齿图像；其不仅算法简单，运算速度快，而且锯齿边缘的改善效果显著，适用范围广。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术优化边缘锯齿的图像处理方法的流程简图；图2为本专利技术优化边缘锯齿的图像处理系统的结构示意图；图3为优化边缘锯齿之前的待处理图像；图4为优化边缘锯齿之后的抗锯齿图像效果示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术的一种优化边缘锯齿的图像处理方法，其包括以下步骤：10.对待处理图像的轮廓进行平滑处理，得到光滑的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种优化边缘锯齿的图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：10.对待处理图像的轮廓进行平滑处理，得到光滑的闭合轮廓曲线；20.利用所述闭合轮廓曲线对所述待处理图像进行形态学重构，得到二值图像；30.对所述二值图像进行高斯模糊处理，得到模糊图像；40.对所述模糊图像的所有边缘进行一次灰度统计，并根据预设的容忍度对所述的一次灰度统计的结果进行阈值处理得到第一灰度映射表，并根据所述第一灰度映射表计算得到灰度图像；50.对所述灰度图像的锯齿边缘进行二次灰度统计，并根据所述的二次灰度统计的结果计算出灰度阈值，进而根据该灰度阈值对所述的二次灰度统计的结果进行阈值处理得到第二灰度映射表，并根据所述第二灰度映射表对所述锯齿边缘进行灰度调整，得到抗锯齿图像。

【技术特征摘要】
1.一种优化边缘锯齿的图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：10.对待处理图像的轮廓进行平滑处理，得到光滑的闭合轮廓曲线；20.利用所述闭合轮廓曲线对所述待处理图像进行形态学重构，得到二值图像；其中，利用所述闭合轮廓曲线对所述待处理图像进行形态学重构，是指利用所述闭合轮廓曲线进行形态学的空洞填充处理，从而构造出二值图像；30.对所述二值图像进行高斯模糊处理，得到模糊图像；40.对所述模糊图像的所有边缘进行一次灰度统计，并根据预设的容忍度对所述的一次灰度统计的结果进行阈值处理得到第一灰度映射表，并根据所述第一灰度映射表计算得到灰度图像；50.对所述灰度图像的锯齿边缘进行二次灰度统计，并根据所述的二次灰度统计的结果计算出灰度阈值，进而根据该灰度阈值对所述的二次灰度统计的结果进行阈值处理得到第二灰度映射表，并根据所述第二灰度映射表对所述锯齿边缘进行灰度调整，得到抗锯齿图像。2.根据权利要求1所述的一种优化边缘锯齿的图像处理方法，其特征在于：所述的步骤10中，对待处理图像的轮廓进行平滑处理，是对所述待处理图像提取当前轮廓点的内外轮廓点的坐标集合，并采用设定的平滑半径对所述当前轮廓点进行平滑处理，通过以下公式计算得到所述当前轮廓点的坐标值：其中，r为设定的平滑半径，j为当前轮廓点的内外轮廓点的索引号，Pointj为对应的内外轮廓点的坐标值，i为当前轮廓点的索引号，Pointi为计算得到的当前轮廓点的坐标值。3.根据权利要求1所述的一种优化边缘锯齿的图像处理方法，其特征在于：所述的步骤30中，对所述二值图像进行高斯模糊处理之前，还包括对所述二值图像进行灰度填充。4.根据权利要求3所述的一种优化边缘锯齿的图像处理方法，其特征在于：所述灰度填充是指根据所述二值图像的当前像素点的周围四邻域像素进行边缘判断，并根据四邻域满足条件的个数进行灰度填充：对于灰度值为0的当前像素点，若四邻域像素点中有两个以上的像素点的灰度值为255，则当前像素点的灰度值置为128；若四邻域像素点有一个像素点的灰度值为255，则当前像素点的灰度值置为64。5.根据权利要求1所述的一种优化边缘锯齿的图像处理方法，其特征在于：所述的步骤40中，根据预设的容忍度对所述的一次灰度统计的结果进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，侯峰，张长定，傅松林，
申请(专利权)人：厦门美图之家科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35