图像处理方法和设备技术

提供了一种图像处理方法和设备，可以提升系统性能。该方法包括：构造目标图像的图像金字塔，所述图像金字塔包括多个图像分层；压缩所述多个图像分层中的至少一个图像分层的像素点；在存储设备中存储压缩的像素点；从所述存储设备中读取压缩的至少部分像素点；解压缩读取的像素点，以得到解压缩的像素点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像处理方法和设备
本申请涉及图像处理领域，并且更具体地，涉及一种图像处理方法和设备。
技术介绍
图像金字塔是图像多尺度表达的一种，是一种以多分辨率来解释图像的有效但概念简单的结构。图像金字塔的图像金字塔的用途非常广泛，例如，可以进行图像跟踪。由于金字塔包括多层图像分层，在进行金字塔数据的存储时，需要占用较大的存储空间，一般可以将金字塔数据存储在片外系统。然而，在从片外系统读取金字塔数据时，需要占用较大的系统带宽，并且读取时间较长，导致系统性能较差。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种图像处理方法和设备，可以提升系统性能。一方面，提供了一种图像处理方法，包括：构造目标图像的图像金字塔，所述图像金字塔包括多个图像分层；压缩所述多个图像分层中的至少一个图像分层的像素点；在存储设备中存储压缩的像素点；从所述存储设备中读取压缩的至少部分像素点；解压缩读取的像素点，以得到解压缩的像素点。另一方面，提供了一种图像处理设备，包括：构造单元，用于构造目标图像的图像金字塔，所述图像金字塔包括多个图像分层；压缩单元，用于压缩所述多个图像分层中的至少一个图像分层的像素点；存储单元，用于在存储设备中存储压缩的像素点；读取单元，用于从所述存储设备中读取压缩的至少部分像素点；解压缩单元，用于解压缩读取的像素点，以得到解压缩的像素点。因此，在本申请实施例中，将为目标图像构造的图像金字塔包括的至少一个图像分层进行压缩，并存储在存储设备中，当处理到该至少一个图像分层时，可以从存储设备中读取压缩的像素点，并进行解压缩，由于压缩后的数据量小于压缩前的数据量，在读取时，需要占用的带宽较小，且可以节省时间，提高系统的处理效率，从而可以提升系统性能。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本申请实施例的图像金字塔的示意性图。图2是根据本申请实施例特征跟踪系统的示意性框图。图3是根据本申请实施例的图像处理方法的示意性流程图。图4a-4c是根据本申请实施例的被压缩图像块的示意性图。图5a是根据本申请实施例的需要读取的像素点的示意性图。图5b是根据本申请实施例的图5a所示的需要读取的像素点对应的压缩块的示意性图。图6是一种特征点跟踪的方式400的示意性图。图7是根据本申请实施例的图像处理设备的示意性框图。图8是根据本申请实施例的图像处理设备的示意性框图。图9是根据本申请实施例的可移动设备的示意性框图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。图像金字塔是图像多尺度表达的一种，是一种以多分辨率来解释图像的有效但概念简单的结构。可以通过平滑和/或降采样的方式，获取图像金字塔。图像金字塔可以包括多个图像分层(也可以称为图像层，层，金字塔层等)，图像金字塔的上层的分辨率低于下层的分辨率。图像金字塔的用途非常广泛，例如，可以应用于特征点跟踪等。在特征点跟踪中，可以建立第一图像的图像金字塔和第二图像的图像金字塔，其中，特征点在第一图像的位置是已知的，可以利用第二图像中部分像素点的位置和/或像素值进行特征点跟踪。本申请虽然以特征点跟踪进行描述，但并不代表本申请实施例的图像处理方法不应用于其他场景。以下将以场景为特征跟踪为例，结合图1描述图像金字塔的建立方式，但应理解，图1所示的金字塔建立方式仅仅是一种实现方式，不应对本申请造成限定。图1示出了根据本申请实施例的第一图像(即，图像I)和第二图像(图像J)的图像金字塔。如图1所示，图像I的图像金字塔102和图像J的图像金字塔104具有m+1个图像分层，其中，m为不小于0的整数。在112处，图像金字塔的底层是图像分层0，图像分层0具有图像I和图像J的最高分辨率。例如，图像I和图像J的最高分辨率可以分别是图像I和图像J的原始图像的最高分辨率。可选地，图像I和图像J的图像分层0分别包括图像I和图像J的部分或全部像素位置的像素值。可选地，像素值可以是图像I和图像J的灰度值。可选地，像素值也可以包括像素位置的亮度。可选地，图像I和图像J中的像素位置的像素值可以分别表示为I(x，y)以及J(x，y)，其中，x和y是像素位置的像素坐标。例如，对于图像分层0，左上角的像素坐标向量可以表示为[00]T，图像I和图像J的宽度和高度是相同的，并且可以表示为nx和ny(均为不小于1的整数)。右下角的像素坐标向量可以表示为[nx-1ny-1]T。应理解，图像I和图像J可以不具有相同的高度和宽度，此处假设具有相同的高度和宽度仅仅是为了描述的方便。可选地，可以以递归的方式建立图像I和图像J的图像金字塔。图像分层1基于图像分层0计算得到，图像分层2基于图像分层1计算得到，以此类推。可选地，可以采用平滑或降采样的方式，从下到上建立金字塔的图像分层。例如，令L＝1,2,...代表金字塔的层数，IL-1是第L-1层的图像。nxL-1和nyL-1分别是IL-1层的宽度和高度。其中，图像分层IL可以按照以下公式1求得：应理解，上述式1所示的图像分层的确定方法仅仅是一种实现方式，本申请实施例还可以有其他的实现方式。例如，可以对式1采样的3x3的kernal权重矩阵的取值进行改变，或者也可以采用5x5，7x7的权重矩阵。通过这样的平滑和/或降采样，层L可以包括层L-1的大约1/4的像素位置。例如，对于尺寸为1920x1024的图像(I0具有相同的尺寸)，图像分层I1，I2，I3和I4的尺寸分别为960x512，480x256，240x128和120x64。其中，对于尺寸为1920x1024的图像J，图像J1，J2，J3和J4分别具有相同的尺寸。通过递归处理，形成图像I和图像J的图像金字塔。图像金字塔可以包括2-10层。在图1中，图像金字塔102和104具有相同的层数，包括在112处的层0，在114处的层1，在116处的层2，和在118处的顶层Lm。可选地，可以基于建立图像的图像金字塔的递归方法，可以确定特征点在不同层的像素位置。例如，基于公式(1)，可以在层1识别出u1160，在层2识别出u2170，直到得到特征点在所有层处的像素位置。应理解，公式(1)示出利用一种降采样的方法建立图像金字塔，本申请实施例也可以采用其他降采样方法和平滑方法建立图像金字塔。例如，可以建立高斯金字塔，拉普拉斯金字塔，可控金字塔。本申请的实施例不限定建立图像I和/或图像J的金字塔的方式。一旦建立了图像I和图像J的图像金字塔，可以执行特征跟踪。例如，特征跟踪可以从图像I和图像J的最顶层开始，最顶层的结果可以包括光流信息。该结果可以用于下一层的特征跟踪。递归处理继续直到得到在层0处的光流值d＝[dxdy]T，因此，如图1所示，特征点在图像J中被识别为v＝u+d。以上已结合图1描述了根据本申请实施例的图像金字塔的建立方式，以下将以特征跟踪为例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：构造目标图像的图像金字塔，所述图像金字塔包括多个图像分层；压缩所述多个图像分层中的至少一个图像分层的像素点；在存储设备中存储压缩的像素点；从所述存储设备中读取压缩的至少部分像素点；解压缩读取的像素点，以得到解压缩的像素点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：构造目标图像的图像金字塔，所述图像金字塔包括多个图像分层；压缩所述多个图像分层中的至少一个图像分层的像素点；在存储设备中存储压缩的像素点；从所述存储设备中读取压缩的至少部分像素点；解压缩读取的像素点，以得到解压缩的像素点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩所述多个图像分层中的至少一个图像分层的像素点，包括：按包括多个像素点的图像块，对所述至少一个图像分层进行压缩，以得到多个压缩块。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述存储设备中读取压缩的至少部分像素点，包括：从所述存储设备中，读取至少一个所述压缩块。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述存储设备中，读取至少一个所述压缩块，包括：根据待处理窗口在所述每个图像分层中的位置，确定待读取的所述压缩块；从所述存储设备中，读取待读取的所述压缩块。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述按包括多个像素点的图像块，对所述至少一个图像分层进行压缩，以得到多个压缩块，包括：根据系统可用带宽，预设的所述图像块包括的像素点的数量和所述待处理窗口包括的像素点的数量中的至少一种，确定所述图像块包括的像素点的数量；按包括所述数量的像素点的所述图像块，对所述至少一个图像分层进行压缩。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述按包括多个像素点的图像块，对所述至少一个图像分层进行压缩，以得到多个压缩块，包括：根据系统可用带宽和预设的压缩率中的至少一种，确定对所述图像块进行压缩的压缩率；按照确定的所述压缩率，对所述图像块进行压缩，以得到所述压缩块。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述压缩所述多个图像分层中的至少一个图像分层的像素点，包括：根据系统可用带宽和预配置的需要压缩的图像分层的信息中的至少一种，确定待压缩的图像分层；压缩所述待压缩的图像分层。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预配置的需要压缩的图像分层的信息包括需要压缩的图像分层的分辨率。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述压缩所述多个图像分层中的至少一个图像分层的像素点，包括：压缩所述多个图像分层中的分辨率最高的所述至少一个图像分层的像素点。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述图像处理方法用于光流跟踪，所述目标图像包括第一图像和/或第二图像，其中，光流跟踪的跟踪像素点在所述第一图像的位置是已知的，所述跟踪像素点在所述第一图像的位置和灰度用于确定所述跟踪像素点在所述第二图像的位置，和/或，确定所述跟踪像素点在所述第一图像和所述第二图像之间的位移矢量。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述光流跟踪通过奏-卢卡斯-托马西KLT算法实现。12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述目标图像包括第一图像和第二图像，所述图像金字塔包括所述第一图像的第一图像金字塔和所述第二图像的第二图像金字塔，所述至少一个图像分层包括属于所述第一图像金字塔的第一图像分层和属于所述第二图像金字塔的第二图像分层，所述第一图像分层与所述第二图像分层属于同一分层层级，其中，同一分层层级的图像分层具有相同的分辨率；所述从所述存储设备中读取压缩的至少部分像素点，包括：根据所述第一图像的第一待处理窗口在所述第一图像分层的位置，从所述存储设备中读取压缩的第一像素点，以及，根据所述第二图像的第二待处理窗口在所述第二图像分层的位置，从所述存储设备中读取压缩的第二像素点；所述解压缩读取的像素点，以得到解压缩的像素点，包括：对压缩的所述第一像素点进行解压缩，得到解压缩的所述第一像素点，以及对压缩的所述第二像素点进行解压缩，得到解压缩的所述第二像素点；所述方法还包括：根据解压缩的所述第一像素点中的至少部分像素点和解压缩的所述第二像素点中的至少部分像素点的位置和灰度，利用层内收敛迭代的方式，确定所述跟踪像素点在所述第一图像分层与所述第二分层之间的位移矢量；其中，所述位移矢量作为所述跟踪像素点在所述第一图像分层和第二图像分层的下一分层层级的初始位移矢量，和/或所述位移矢量的初始位移矢量为所述跟踪像素点在所述第一图像分层和第二图像分层的上一分层层级的位移矢量。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据解压缩的所述第一像素点中的至少部分像素点和解压缩的所述第二像素点中的至少部分像素点的位置和灰度，利用层内收敛迭代的方式，确定所述跟踪像素点在所述第一图像分层与所述第二分层之间的位移矢量，包括：确定解压缩的第一像素点的所述部分像素点在第一方向的第一灰度梯度和在第二方向的第二灰度梯度；根据所述第一灰度梯度和所述第二灰度梯度，计算梯度矩阵；根据所述梯度矩阵，以及解压缩的所述第一像素点中的所述至少部分像素点和所述第二像素点中的所述至少部分像素点的像素值和位置，以层内迭代的方式，确定所述跟踪像素点在所述第一图像分层与所述第二图像分层之间的位移矢量。14.根据权利要求12或13所述的方法，所述第一图像分层和所述第二图像分...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明明，杨康，颜钊，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44