一种用于投影大屏融合的影像自适应分割方法技术

本发明专利技术涉及人工智能技术领域，具体涉及一种用于投影大屏融合的影像自适应分割方法，包括：根据所有目标图像的亮度通道计算每个像素的综合亮度特征集合，对每个像素的所有领域像素的亮度特征集合中的综合亮度特征进行聚类，获得每个领域像素的初始融合程度以及期望投影亮度特征，进而获得每个像素的投影亮度特征，根据每个像素的投影亮度特征更新每个领域像素的初始融合程度；进而迭代更新每个像素的投影亮度特征和投影亮度准确度，获得投影亮度准确度最大时的每个像素的最终投影亮度特征，并根据所有像素最终投影亮度特征获得亮度不一致区域。本发明专利技术排除了图像亮度特征的干扰，准确的自适应的分割出影像上投影仪投影光照亮度不一致的区域。亮度不一致的区域。亮度不一致的区域。

【技术实现步骤摘要】
一种用于投影大屏融合的影像自适应分割方法


[0001]本专利技术涉及图像处理领域，具体涉及一种用于投影大屏融合的影像自适应分割方法。

技术介绍

[0002]在指挥监控中心、网管中心、电影放映厅等场景，为了提高视觉感受，对大画面，多色彩，高亮度，高分辨率显示效果的需求越来越强烈。以往通过单个投影机很难投影出高分辨率的图像，现如今，通过投影融合技术可以将多个投影机投影的图像拼接融合在一起，达到高分辨率显示效果提高视觉感受。
[0003]在大屏幕投影融合获得高分辨率影响时，相互融合的图像需要保证具有相同的亮度，但是当投影融合的图像越多时，在屏幕上获得高分辨率影像的亮度越难以统一，原因是由于运行投影融合算法时亮度计算与调节存在误差，而误差的积累会导致亮度不统一，更重要的原因是存在诸如：投影仪亮度无法调高导致投影仪的亮度无法适配其他投影仪的亮度、投影仪黑白平衡没调节好或者投影仪投射的光强不均匀有色差、投影仪因发热或故障等原因无法按预期进行亮度调节等问题，使得整个投影融合过程十分麻烦耗时，尤其是在投影很高分辨率和光影信息细节丰富的图像时，亮度不一致会大大降低视觉体验，限制了投影融合朝着更高分辨率的方向发展。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种用于投影大屏融合的影像自适应分割方法，所采用的技术方案具体如下：
[0005]本专利技术提供了一种用于投影大屏融合的影像自适应分割方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]采集投影大屏上在预设时间段内显示的任意目标图像，对任意目标图像的色相通道进行超像素分割，获得任意目标图像的所有超像素块，根据所述超像素块内的每个像素在任意目标图像的亮度通道上的灰度值，计算每个像素在任意目标图像上的综合亮度特征，根据预设时间段内所有时刻显示的所有目标图像，统计每个像素在所有目标图像上的综合亮度特征，获得每个像素的综合亮度特征集合；
[0007]获取每个像素在预设范围内的所有领域像素，对每个像素的所有领域像素的亮度特征集合中的综合亮度特征进行聚类，获得每个像素的所有领域像素的参考类别，根据所述所有参考类别得到每个像素的投影亮度特征；
[0008]结合每个像素的所有领域像素在任意目标图像上的综合亮度特征，根据每个像素的投影亮度特征，获得每个像素的每个领域像素的融合程度，根据所述融合程度对每个像素的所有领域像素的参考类别进行融合，得到每个像素的最终投影亮度特征，根据所有像素的最终投影亮度特征获得亮度不一致区域，通过投影仪对亮度不一致区域进行补光。
[0009]进一步地，所述的每个像素在任意目标图像上的综合亮度特征的获取步骤包括：
[0010]首先获取任意目标图像的亮度通道，并对所述亮度通道进行低通滤波，获得滤波图像，然后以每个像素为中心，构建第一预设大小的窗口，并获取每个像素在任意目标图像上所属的超像素块；
[0011]获取所述窗口内的且在所述超像素块上的所有像素，根据所述所有像素在所述滤波图像上的灰度值，获得所述所有像素的梯度向量，将所述所有像素的梯度向量进行主成分分析，获得投影方差最大的第一主成分方向，最后构建一个向量，所述向量的方向是所述第一主成分方向，所述向量的长度为的第一主成分方向的投影方差，将所述向量作为每个像素在任意目标图像上的综合亮度特征。
[0012]进一步地，所述的每个像素的投影亮度特征的获取步骤包括：
[0013]以每个像素为中心，构建第二预设大小的窗口，所述窗口内的像素都是每个像素的领域像素，利用均值漂移聚类算法，对每个领域像素的综合亮度特征集合中的综合亮度特征进行聚类，获得每个领域像素对应的所有类别，只保留所述所有类别中包含综合亮度特征个数最多的类别，称为每个领域像素的参考类别，获取所述每个参考类别中所有综合亮度特征的均值，将所述均值称为每个领域像素的期望投影亮度特征；
[0014]计算每个领域像素的初始融合程度，对于每个像素的所有领域像素，以所有领域像素的初始融合程度为权重对所有领域像素的期望投影亮度特征进行加权求和，获得的结果作为所述每个像素的投影亮度特征。
[0015]进一步地，所述的每个像素的每个领域像素的融合程度的获取步骤包括：
[0016]对于每个像素的每个领域像素，计算每个领域像素在任意目标图像上的综合亮度特征与每个像素的投影亮度特征的差值，所述差值作为所述每个领域像素的图像亮度特征；
[0017]获取每个像素在任意目标图像上所属的超像素块，获取每个像素的所有领域像素中属于所述超像素块内的领域像素构成的领域像素集合，对所述领域像素集合中所有领域像素的图像亮度特征进行DBSCAN聚类，获得所有聚类结果的类间差异的倒数，所述类间差异的倒数作为每个像素在任意目标图像上的投影特征置信度；
[0018]获取一个目标图像集合，所述目标图像集合必须能够满足：每个领域像素的参考类别中所有的综合亮度特征均是从所述的目标图像集合中的所有目标图像上获得的；
[0019]对于目标图像集合中所有目标图像，计算每个像素在所述所有目标图像上的投影特征置信度的均值，所述均值为每个领域像素的融合程度。
[0020]进一步地，所述的每个像素的最终投影亮度特征的获取步骤包括：
[0021]对于每个像素的每个领域像素，计算每个领域像素的初始融合程度与融合程度的和，将获得的结果重新作为每个领域像素的初始融合程度；
[0022]然后对于每个像素的所有领域像素，重新根据所有领域像素的初始融合程度以及所有领域像素的期望投影亮度特征，重新获得每个像素的投影亮度特征，并将所有领域像素的初始融合程度的均值作为每个像素的投影亮度准确度；
[0023]结合每个像素的所有领域像素在任意目标图像上的综合亮度特征，重复迭代地根据每个像素的投影亮度特征，获得每个像素的每个领域像素的融合程度，根据所述融合程度重新获得每个像素的每个领域像素的初始融合程度，进而重复迭代地获得每个像素的投影亮度准确度；
[0024]获取每个像素的投影亮度准确度取最大值时每个像素的投影亮度特征，将所述的投影亮度特征作为每个像素的最终投影亮度特征。
[0025]进一步地，所述的亮度不一致区域的获取步骤包括：
[0026]计算每个像素的最终投影亮度的模长，将所有像素对应的所述模长视为一个投影亮度分布图，对投影亮度分布图进行高斯平滑处理，将处理后的投影亮度图进行阈值分割，获得的连通域就是亮度不一致区域。
[0027]进一步地，所述的每个领域像素的初始融合程度的获取步骤包括：
[0028]每个领域像素的参考类别中所有综合亮度特征之间两两计算欧式距离，获得的所有欧式距离的均值的倒数作为每个领域像素的初始融合程度。
[0029]进一步地，所述的所有聚类结果的类间差异的获取步骤包括：
[0030]获取所有聚类结果中包含类别最多的聚类结果，记为第一类别，获取每个聚类结果中的所有综合亮度特征与第一类别中的所有综合亮度特征的欧式距离，将其中最小的欧式距离作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于投影大屏融合的影像自适应分割方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集投影大屏上在预设时间段内显示的任意目标图像，对任意目标图像的色相通道进行超像素分割，获得任意目标图像的所有超像素块，根据所述超像素块内的每个像素在任意目标图像的亮度通道上的灰度值，计算每个像素在任意目标图像上的综合亮度特征，根据预设时间段内所有时刻显示的所有目标图像，统计每个像素在所有目标图像上的综合亮度特征，获得每个像素的综合亮度特征集合；获取每个像素在预设范围内的所有领域像素，对每个像素的所有领域像素的亮度特征集合中的综合亮度特征进行聚类，获得每个像素的所有领域像素的参考类别，根据所述所有参考类别得到每个像素的投影亮度特征；结合每个像素的所有领域像素在任意目标图像上的综合亮度特征，根据每个像素的投影亮度特征，获得每个像素的每个领域像素的融合程度，根据所述融合程度对每个像素的所有领域像素的参考类别进行融合，得到每个像素的最终投影亮度特征，根据所有像素的最终投影亮度特征获得亮度不一致区域，通过投影仪对亮度不一致区域进行补光。2.根据权利要求1所述的一种用于投影大屏融合的影像自适应分割方法，其特征在于，所述的每个像素在任意目标图像上的综合亮度特征的获取步骤包括：首先获取任意目标图像的亮度通道，并对所述亮度通道进行低通滤波，获得滤波图像，然后以每个像素为中心，构建第一预设大小的窗口，并获取每个像素在任意目标图像上所属的超像素块；获取所述窗口内的且在所述超像素块上的所有像素，根据所述所有像素在所述滤波图像上的灰度值，获得所述所有像素的梯度向量，将所述所有像素的梯度向量进行主成分分析，获得投影方差最大的第一主成分方向，最后构建一个向量，所述向量的方向是所述第一主成分方向，所述向量的长度为的第一主成分方向的投影方差，将所述向量作为每个像素在任意目标图像上的综合亮度特征。3.根据权利要求1所述的一种用于投影大屏融合的影像自适应分割方法，其特征在于，所述的每个像素的投影亮度特征的获取步骤包括：以每个像素为中心，构建第二预设大小的窗口，所述窗口内的像素都是每个像素的领域像素，利用均值漂移聚类算法，对每个领域像素的综合亮度特征集合中的综合亮度特征进行聚类，获得每个领域像素对应的所有类别，只保留所述所有类别中包含综合亮度特征个数最多的类别，称为每个领域像素的参考类别，获取所述每个参考类别中所有综合亮度特征的均值，将所述均值称为每个领域像素的期望投影亮度特征；计算每个领域像素的初始融合程度，对于每个像素的所有领域像素，以所有领域像素的初始融合程度为权重对所有领域像素的期望投影亮度特征进行加权求和，获得的结果作为所述每个像素的投影亮度特征。4.根据权利要求1所述的一种用于投影大屏融合的影像自适应分割方法，其特征在于，所述的每个像素的每个领域像素的融合程度的获取步骤包括：对于每个像素的每个领域像素，计算每个领域像素在任意目标图像上的综合亮度特征与每个像素的投影亮度特征的差值，所述差...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘群英，周向华，
申请(专利权)人：江苏益捷思信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：