用于加速圖像校正的圖像校正裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] -個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方式中的本公開涉及一種用于加速視頻補(bǔ)償?shù)囊曨l校正設(shè)備 和方法。更具體地講，本公開涉及一種用于加速圖像補(bǔ)償?shù)囊曨l校正設(shè)備和方法，其提供視 頻圖像校正裝置，該視頻圖像校正裝置被制造用于基于Retinex算法從自圖像采集器接收 的輸入圖像提取并去除照度分量以突出反射分量，從而根據(jù)輸入圖像輸出動(dòng)態(tài)范圍被壓縮 并且對(duì)比度增強(qiáng)的經(jīng)校正的圖像，同時(shí)根據(jù)用于提取照度分量的至少一個(gè)高斯濾波器的卷 積運(yùn)算尺度值來通過圖像分辨率的預(yù)調(diào)節(jié)使在提取照度分量的處理中執(zhí)行的操作加速。
【背景技術(shù)】
[0002] 此部分中的陳述僅提供與本公開有關(guān)的背景信息，并非必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0003] 人的視覺即使在由于諸如霧氣和灰塵的因素而模糊的視頻圖像中也能夠容易地 在結(jié)構(gòu)與周圍區(qū)域之間辨別。然而，在這種環(huán)境下通過視頻采集裝置采集的圖像往往會(huì)損 失大多數(shù)特征點(diǎn)。為了減小圖像與人的視覺感知能力之間存在的差距，已進(jìn)行了各種研宄， 結(jié)果提出了Retinex算法。模仿人的視覺系統(tǒng)的辨色機(jī)制，Retinex算法是這樣一種方法， 其將人影響的照度分量與反映圖像的特性的反射分量分離以去除照度分量影響并突出反 射分量，以壓縮輸入圖像的動(dòng)態(tài)范圍并改進(jìn)對(duì)比度。
[0004] 此外，Retinex算法利用高斯濾波器來估計(jì)圖像的照度分量。當(dāng)輸入圖像是彩色 的時(shí)，有必要重復(fù)地將顏色分量R、G和B中的每一個(gè)應(yīng)用于高斯濾波器。另外，當(dāng)利用具有 不同濾波器系數(shù)的多個(gè)高斯濾波器時(shí)，各個(gè)高斯濾波器需要處理顏色分量R、G和B中的每 一個(gè)，這增加了計(jì)算量，從而阻礙了圖像校正的實(shí)時(shí)處理。圖像的分辨率越高，該方法變得 越無效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題
[0006] 因此，本公開提供了一種用于加速圖像補(bǔ)償?shù)囊曨l校正設(shè)備和方法，其提供視頻 圖像校正裝置，該視頻圖像校正裝置被制造用于基于Retinex算法從自圖像采集器接收的 輸入圖像提取并去除照度分量以突出反射分量，從而根據(jù)輸入圖像輸出動(dòng)態(tài)范圍被壓縮并 且對(duì)比度增強(qiáng)的經(jīng)校正的圖像，同時(shí)根據(jù)用于提取照度分量的至少一個(gè)高斯濾波器的卷積 運(yùn)算尺度值來通過圖像分辨率的預(yù)調(diào)節(jié)使在提取照度分量的處理中執(zhí)行的操作加速并且 實(shí)時(shí)地提供圖像校正而不管圖像的分辨率。
[0007] 技術(shù)方案
[0008] 依據(jù)本公開的至少一個(gè)實(shí)施方式，一種視頻校正設(shè)備包括：高斯濾波器系數(shù)計(jì)算 器，其被配置為提取用于執(zhí)行濾波處理的至少一個(gè)高斯濾波器的濾波器系數(shù)以用于從一個(gè) 顏色分量圖像提取照度分量；分辨率調(diào)節(jié)器，其被配置為基于所述濾波器系數(shù)提取用于所 述濾波處理的最佳分辨率值并且將所述顏色分量圖像的分辨率調(diào)節(jié)至所述最佳分辨率值； 照度分量提取器，其被配置為從調(diào)節(jié)了分辨率的所述顏色分量圖像提取所述顏色分量圖像 的照度分量；反射分量提取器，其被配置為通過從所述顏色分量圖像的像素值中去除所述 照度分量來提取所述顏色分量圖像的反射分量；顏色調(diào)節(jié)器，其被配置為通過將所述反射 分量與所述顏色分量圖像相加來生成和圖像；以及圖像合成器，其被配置為輸出通過將所 述和圖像的分辨率重新調(diào)節(jié)至所述顏色分量圖像的分辨率而生成的經(jīng)校正的圖像。
[0009] 依據(jù)本公開的另一實(shí)施方式，一種視頻校正方法包括以下步驟：提取用于執(zhí)行濾 波處理的至少一個(gè)高斯濾波器的濾波器系數(shù)以用于從顏色分量圖像提取照度分量；執(zhí)行分 辨率調(diào)節(jié)，該分辨率調(diào)節(jié)包括基于所述濾波器系數(shù)提取用于所述濾波處理的最佳分辨率以 及將所述顏色分量圖像的分辨率分別調(diào)節(jié)至所述最佳分辨率；從調(diào)節(jié)了分辨率的所述顏色 分量圖像提取所述顏色分量圖像的照度分量；通過從所述顏色分量圖像的像素值中去除所 述照度分量來提取所述顏色分量圖像的反射分量；通過將所述反射分量與所述顏色分量圖 像相加來生成和圖像；以及輸出通過將所述和圖像的分辨率重新調(diào)節(jié)至所述顏色分量圖像 的分辨率而生成的經(jīng)校正的圖像。
[0010] 有益效果
[0011] 根據(jù)如上所述的本公開，提供被制造用于基于Retinex算法從自圖像采集器接收 的輸入圖像提取并去除照度分量以突出反射分量的視頻圖像校正裝置的圖像補(bǔ)償可被加 速，從而根據(jù)輸入圖像輸出動(dòng)態(tài)范圍被壓縮并且對(duì)比度增強(qiáng)的經(jīng)校正的圖像，同時(shí)根據(jù)用 于提取照度分量的至少一個(gè)高斯濾波器的卷積運(yùn)算尺度值來通過圖像分辨率的預(yù)調(diào)節(jié)使 在提取照度分量的處理中執(zhí)行的操作加速并且實(shí)時(shí)地提供圖像校正而不管圖像的分辨率。
【附圖說明】
[0012] 圖1是根據(jù)本公開的至少一個(gè)實(shí)施方式的用于加速視頻補(bǔ)償?shù)囊曨l校正設(shè)備的 配置的示圖。
[0013] 圖2a是根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式的將輸入圖像分離成R、G和B圖像的示例性處理 的示圖。
[0014] 圖2b是根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式的從分離成R、G和B圖像的輸入圖像提取顏色分 量R、G和B中的每一個(gè)的圖像的示例性處理的示圖。
[0015] 圖3是根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式的由視頻校正設(shè)備執(zhí)行的用于校正包含顏色分量 的輸入圖像的方法的流程圖。
[0016] 圖4是根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式的由視頻校正設(shè)備執(zhí)行的用于校正不包含顏色分 量的輸入圖像的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下，將參照附圖詳細(xì)描述本公開的至少一個(gè)實(shí)施方式。在以下描述中，盡管元件 被示出于不同的圖中，相似的標(biāo)號(hào)指代相似元件。另外，在至少一個(gè)實(shí)施方式的以下描述 中，為了清晰和簡明，本文中包含的已知功能和配置的詳細(xì)描述將被省略。
[0018] 另外，在描述本公開的組件時(shí)，使用了類似第一、第二、A、B、（a)和（b)的術(shù)語。這 些術(shù)語僅是為了將一個(gè)組件與另一組件相區(qū)分的目的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，這些 術(shù)語并非暗指或暗示組件的實(shí)質(zhì)、順序或次序。如果組件被描述為"連接"、"耦合"或"鏈接" 到另一組件，則本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，組件并非必然直接"連接"、"耦合"或"鏈接"， 而是可經(jīng)由第三組件間接"連接"、"耦合"或"鏈接"。
[0019] 通常，人的視覺即使在由于諸如霧氣和灰塵的因素而模糊的視頻圖像中也能夠在 結(jié)構(gòu)與周圍區(qū)域之間辨別。然而，在這種環(huán)境下通過視頻采集裝置采集的圖像往往會(huì)損失 大多數(shù)特征點(diǎn)，因此難以確切地反映通過人的視覺識(shí)別的場景。使用各種方法來恢復(fù)這些 特征點(diǎn)以增強(qiáng)圖像質(zhì)量。作為這些方法之一，基于Retinex理論設(shè)計(jì)的Retinex算法在動(dòng) 態(tài)范圍壓縮和顏色恒定方面具有優(yōu)異性能。Retinex算法的處理過程使用基于對(duì)數(shù)運(yùn)算的 高斯濾波器來估計(jì)輸入圖像的照度分量并將照度分量從輸入圖像中去除以獲得包含對(duì)象 的特征的反射圖像。根據(jù)本公開的至少一個(gè)實(shí)施方式，視頻校正設(shè)備通過根據(jù)用于提取照 度分量的至少一個(gè)高斯濾波器的卷積運(yùn)算尺度值預(yù)調(diào)節(jié)圖像分辨率來基于Retinex算法 校正圖像。由此，視頻校正設(shè)備可以使在提取照度分量的處理中執(zhí)行的操作加速并且實(shí)時(shí) 地接收?qǐng)D像校正，而不管圖像分辨率。
[0020] 圖1是根據(jù)本公開的至少一個(gè)實(shí)施方式的用于加速視頻補(bǔ)償?shù)囊曨l校正設(shè)備100 的配置的示圖。
[0021] 如圖1所示，用于加速視頻補(bǔ)償?shù)囊曨l校正設(shè)備100包括輸入圖像接收器102、數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)裝置104、顏色圖像分離器106、高斯濾波器系數(shù)計(jì)算器108、分辨率調(diào)節(jié)器110、照度 分量提取器112、反射分量提取器114、顏色調(diào)節(jié)器116和圖像合成器118。本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員將理解，視頻校正設(shè)備100的由輸入圖像接收器102、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置104、顏色圖像分離 器106、高斯濾波器系數(shù)計(jì)算器108、分辨率調(diào)節(jié)器110、照度分量提取器112、反射分量提取 器114、顏色調(diào)節(jié)器116和圖像合成器118描繪的組件僅是例示性的，在不脫離本公開的實(shí) 施方式的主旨和本質(zhì)的情況下可經(jīng)受各種修改、添加和替換。
[0022] 輸入圖像接收器102接收通過圖像采集器采集的輸入圖像，并且將所接收到的輸 入圖像發(fā)送給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置104和高斯濾波器系數(shù)計(jì)算