圖像處理裝置和圖像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種圖像處理裝置和一種圖像處理方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 受目前技術(shù)手段的限制，人們?cè)谟^(guān)看圖像或視頻時(shí)，往往無(wú)法看到清晰的圖像或 視頻，甚至于只能看到嚴(yán)重透視失真的圖像或視頻。原因在于，人們?cè)谟^(guān)察圖像或視頻信息 時(shí)，往往習(xí)慣從主體對(duì)象的正面進(jìn)行觀(guān)察，這時(shí)人們觀(guān)察到的圖像或視頻信息就是主觀(guān)對(duì) 象原始的狀態(tài)，即人們會(huì)看到清晰的、不失真的圖像或視頻信息；但人們會(huì)常常因?yàn)榄h(huán)境的 受限，如固定位置的會(huì)場(chǎng)，不得不從一個(gè)較為傾斜的視角查看圖像或視頻信息，這時(shí)人們看 到的圖像或視頻信息往往不是主觀(guān)對(duì)象的原始狀態(tài)，而是模糊的或嚴(yán)重透視失真的。
[0003] 因此，如何使人們可以不受觀(guān)看方位的影響，無(wú)論從哪個(gè)方位出發(fā)都能到清晰的， 不存在透視失真的圖像或視頻成為亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明正是基于上述問(wèn)題，提出了一種圖像處理裝置和一種圖像處理方法，可以 解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的圖像或視頻模糊，透視失真的問(wèn)題，從而使用戶(hù)從任何視角都能看 到清晰的，不失真的圖像。
[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的一方面，提出了一種圖像處理裝置，包括：估算處理單元，對(duì)接 收到的原始圖像進(jìn)行估算處理，以得到所述原始圖像對(duì)應(yīng)的模糊核；迭代處理單元，連接至 所述估算處理單元，根據(jù)所述模糊核，對(duì)所述原始圖像進(jìn)行迭代處理，以得到所述原始圖像 對(duì)應(yīng)的清晰的圖像；區(qū)域確定單元，連接至所述迭代處理單元，在所述清晰的圖像中確定目 標(biāo)區(qū)域，并提取出所述目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)的目標(biāo)圖像；糾偏處理單元，連接至所述區(qū)域確定單 元，對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行透視糾偏處理，以得到所述目標(biāo)圖像對(duì)應(yīng)的正視圖像；增強(qiáng)處理單 元，連接至所述糾偏處理單元，對(duì)所述正視圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，以得到結(jié)果圖像。
[0006] 在該技術(shù)方案中，對(duì)原始圖像或視頻進(jìn)行處理后，得到該圖像或視頻的模糊核，該 模糊核的作用在于便于對(duì)圖像或視頻進(jìn)行去模糊；去模糊后就會(huì)看到清晰的圖像，但是在 觀(guān)察時(shí)，依然存在透視失真，無(wú)法看到圖像的本來(lái)面貌；因此需要鎖定該清晰圖像或視頻 的主要區(qū)域，然后對(duì)該區(qū)域進(jìn)行透視矯正，使其成為正視圖像，再觀(guān)察時(shí)就不再存在透視失 真，就會(huì)觀(guān)察到圖像或視頻的本身面貌；對(duì)該正視圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理后，正視圖像清晰度和 對(duì)比度得到了進(jìn)一步的提高，用戶(hù)的體驗(yàn)效果也會(huì)明顯增強(qiáng)；因此，該技術(shù)方案，可以對(duì)圖 像或視頻進(jìn)行去模糊，并對(duì)其進(jìn)行透視矯正和增強(qiáng)，從而使用戶(hù)無(wú)論從哪種角度出發(fā)，都能 看到清晰度、對(duì)比度極高的不失真圖像。
[0007] 在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述估算處理單元依據(jù)下列公式對(duì)所述原始圖像進(jìn) 行估算處理：
[0008]
[0009] 其中，y為所述原始圖像，x為對(duì)所述原始圖像進(jìn)行平滑處理得到的預(yù)處理圖像，k 為所述模糊核，*為卷積操作，α，β為所述模糊核的權(quán)重值。
[0010] 在該技術(shù)方案中，估算處理的目的在于得到原始圖像的模糊核，在模糊核已知的 情況下恢復(fù)出清晰的原始圖像的，而得到模糊核這個(gè)非常重要的信息，會(huì)使去卷積工作變 得更容易，因此，該技術(shù)方案可以簡(jiǎn)化去模糊工作，有利于將原始的模糊圖像快速還原為清 晰的模糊圖像。
[0011] 其中，可以先對(duì)原始圖像進(jìn)行平滑處理，從而得到預(yù)處理圖像，這里的平滑處理采 用現(xiàn)有的平滑處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)即可，在此不再贅述。
[0012] 在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述迭代處理單元依據(jù)下列公式對(duì)所述原始圖像進(jìn) 行迭代處理：
[0013]
[0014] 其中，y為所述原始圖像，X為對(duì)所述原始圖像進(jìn)行平滑處理得到的預(yù)處理圖像， k為所述模糊核，*為所述卷積操作，▽?為所述原始圖像的橫向梯度，Vp為所述原始圖像的 縱向梯度，Ct，Y為權(quán)重參數(shù)。
[0015] 在該技術(shù)方案中，將得到的模糊核代入迭代公式即可還原出清晰的圖像，同時(shí)， a，Y和這兩項(xiàng)梯度參數(shù)，可以通過(guò)調(diào)整梯度信息在最后還原出的清晰的圖像中所占的權(quán) 重，從而使還原出的圖像橫向、縱向比例協(xié)調(diào)。
[0016] 在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述清晰的圖像中確定目標(biāo)區(qū)域，具體包括：提取 所述清晰的圖像的邊緣進(jìn)行霍夫變換，以創(chuàng)建霍夫參數(shù)空間，并在所述霍夫參數(shù)空間中尋 找累加器峰值以檢測(cè)直線(xiàn)；將檢測(cè)到的所述直線(xiàn)按照斜率分成四邊形的四個(gè)組，并使用枚 舉的方法獲得其中所有四邊形的頂點(diǎn)，以得到頂點(diǎn)集；使用Harris角點(diǎn)檢測(cè)對(duì)所述清晰的 圖像進(jìn)行頂點(diǎn)檢測(cè)，并將所述頂點(diǎn)集中的頂點(diǎn)與使用所述Harris角點(diǎn)檢測(cè)得到的頂點(diǎn)進(jìn) 行匹配，以找到最大最主要的四邊形作為所述目標(biāo)區(qū)域。
[0017] 在該技術(shù)方案中，目標(biāo)區(qū)域?yàn)樗倪呅?，四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)是通過(guò)將頂點(diǎn)集中的多 個(gè)頂點(diǎn)與Harris角點(diǎn)檢測(cè)得到的多個(gè)頂點(diǎn)進(jìn)行匹配獲得的，該方法相比于只通過(guò)枚舉方 法或只通過(guò)Harris角點(diǎn)確定四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)而言，更能準(zhǔn)確地確定出的四邊形的四個(gè) 頂點(diǎn)。因此，本技術(shù)方案可以確保在清晰圖像中搜索出四邊形是最大的最主要的，進(jìn)而確保 了該四邊形包含了原圖像中的大部分信息。
[0018] 其中，霍夫變換是圖像處理中從圖像中識(shí)別幾何形狀的基本方法之一，霍夫變換 不受圖形旋轉(zhuǎn)的影響，易于進(jìn)行幾何圖形的快速變化，應(yīng)用很廣泛，也有很多改進(jìn)算法。最 基本的霍夫變換是從黑白圖像中檢測(cè)直線(xiàn)。Harris角點(diǎn)檢測(cè)算法是一種常見(jiàn)的基于模板的 檢測(cè)算法，該檢測(cè)算法主要考慮像素領(lǐng)域點(diǎn)的灰度變化，即圖像亮度的變化，并將與相鄰亮 度對(duì)比足夠大的點(diǎn)定義為角點(diǎn)。
[0019] 在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述透視糾偏處理具體包括：根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域的四 個(gè)頂點(diǎn)和所述原始圖像，確定所述目標(biāo)圖像和所述原始圖像對(duì)應(yīng)的糾偏參數(shù)，并根據(jù)所述 糾偏參數(shù)確定所述目標(biāo)圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)，其中，根據(jù)以下公式確定所述目標(biāo)圖像和所 述原始圖像對(duì)應(yīng)的糾偏參數(shù)：
[0020]
[0021] 其中，x，y為所述原始圖像中像素點(diǎn)的坐標(biāo)，X'，/為所述目標(biāo)區(qū)域中像素點(diǎn)的 坐標(biāo)，a，b，c，d，e，f，g和h為所述糾偏參數(shù)。
[0022] 在該技術(shù)方案中，根據(jù)正視圖像中四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)和透視圖像中該四個(gè)點(diǎn)的對(duì) 應(yīng)位置，就可以計(jì)算出正視圖像與透視圖像之間的糾偏參數(shù)，根據(jù)該糾偏參數(shù)，透視圖像中 的像素點(diǎn)可以被--映射在正視圖像中，最終將整個(gè)原始圖像校正為正視圖像，且該正視 圖像不再存在透視失真的問(wèn)題，同時(shí)，該圖像處理裝置也可以統(tǒng)計(jì)糾偏后的正視圖像的直 方圖，并對(duì)其進(jìn)行直方圖均衡化以進(jìn)一步提高該正視圖像的對(duì)比度，之后再對(duì)該正視圖像 的邊緣位置進(jìn)行銳化以進(jìn)一步提高文字的清晰度。因此，本技術(shù)方案，可以矯正透視圖像， 并提高其對(duì)比度和清晰度，從而使用戶(hù)無(wú)論站在什么方位都可以看到清晰的，對(duì)比度很高 的不失真的圖像。
[0023] 在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括：顯示單元，用于根據(jù)接收到的顯示命令，對(duì)原 始圖像，目標(biāo)圖像和/或所述結(jié)果圖像進(jìn)行顯示。
[0024] 在該技術(shù)方案中，可以將原始圖像和中間處理過(guò)程中得到的目標(biāo)圖像和最終結(jié)果 圖像展示給用戶(hù)，這樣，便于用戶(hù)的查看。其中，將目標(biāo)圖像展示給用戶(hù)，用戶(hù)還可以根據(jù)自 己的需要對(duì)目標(biāo)圖像對(duì)應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，比如，目標(biāo)圖像對(duì)應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域其實(shí)并不 是用戶(hù)想要查看的區(qū)域，此時(shí)，用戶(hù)可以將自己想要查看的區(qū)域設(shè)定為目標(biāo)區(qū)域，這樣，可 以使得最后得到的結(jié)果圖像符合用戶(hù)的查看需求。
[0025] 本發(fā)明的另一方面，提出了一種圖像處理方法，包括：對(duì)接收到的原始圖像進(jìn)行估 算處理，以得到所述原始圖像對(duì)應(yīng)的模糊核；根據(jù)所述模糊核，對(duì)所述原始圖像進(jìn)行迭代處 理，以得到所述原始圖像對(duì)應(yīng)的清晰的圖像；在所述清晰的圖像中確定目標(biāo)區(qū)域，并提取出 所述目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)的目標(biāo)圖像；對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行透視糾偏處理，以得到所述目標(biāo)圖像 對(duì)應(yīng)的正視圖像；對(duì)所述正視圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，以得到結(jié)果圖像。
[0026] 在該技術(shù)方案中，對(duì)原始圖像或視頻進(jìn)行處理后，得到該圖像或視頻的模糊核，該 模糊核的作用在于便于對(duì)圖像或視頻進(jìn)行去模糊；去模糊后人們就會(huì)看到清晰的圖像，但 是在觀(guān)察時(shí)，依然存在透視失真，無(wú)法看到圖像的本來(lái)面貌；因此需要鎖定該清晰圖像或視 頻的主要區(qū)域，然后對(duì)該區(qū)域進(jìn)行透視矯正，使其成為正視圖像，再觀(guān)察時(shí)就不再存在透視 失真，就會(huì)觀(guān)察到圖像或視頻的本身面貌；對(duì)該正視圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理后，正視圖像清晰度 和對(duì)比度得到了進(jìn)一步的提高，用戶(hù)的體驗(yàn)效果也會(huì)明顯增強(qiáng)；因此，該技術(shù)方案，可以對(duì) 圖像或視頻進(jìn)行去模糊，并對(duì)其進(jìn)行透視矯正和增強(qiáng)，從而使用戶(hù)無(wú)論從哪種角度出發(fā)，都 能看到清晰度、對(duì)比度極高的不失真圖像。
[0027] 在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，根據(jù)下列公式對(duì)所述原始圖像進(jìn)行估算處理：
[0028]
[0029] 其中，y為所述原始圖像，X為對(duì)所述原始圖像進(jìn)行平滑處理得到的預(yù)處理圖像，k 為所述模糊核，*為卷積操作，α，β為所述模糊核的權(quán)重值。
[0030] 在該技術(shù)方案中，估算處理的目的在于得到原始圖像的模糊核，在模糊核已知的 情況下恢復(fù)出清晰的原始圖像的，而得到模糊核這個(gè)非常重要的信息，會(huì)使去卷積的工作 變得更容易，因此，該技術(shù)方案可以簡(jiǎn)化去模糊工作，有利于將原始的模糊圖像快速還原為 清晰的模糊圖像。
[0031] 其中，可以先對(duì)原始圖像進(jìn)行平滑處理，從而得到預(yù)處理圖像，這里的平滑處理采 用現(xiàn)有的平滑處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)即可，在此不再贅述。
[0