CN101510303A - 一种图像修复方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种图像修复方法，该方法将获取隔行扫描发生奇偶场撕裂的图像文件，转换为RGB24的与硬件设备无关的图像文件，通过移动奇数行或偶数行像素，消除奇、偶行像素之间存在的偏移，并重新拼凑、拟合成清晰度提高的图像文件。图像修复系统包括：图像文件获取单元，用于获取图像源拍摄的发生奇偶场撕裂的图像文件；图像文件生成单元，用于图像文件的格式转换以及新图像文件的生成；图像修复单元，用于移动图像文件的奇数行或偶数行像素，消除奇偶场撕裂现象。本发明的方法及系统可简单、快速的修复隔行扫描存在奇偶场撕裂的图像。

Description

一种图像修复方法及系统
技术领域
本发明涉及图像模式识别技术领域，具体涉及一种隔行扫描产生奇偶场撕裂的图像的修复方法及系统。
背景技术
为了获取、识别运动物体的图像特征，人们通常的做法是采用高像素、高灵敏度、高帧数数字式工业摄像机及其配套镜头组，以快速读取像素点数值方式得到清晰的运动物体的细节，进而完成模式识别。这种工作方式的图像识别系统成本很高，在对单方向输送皮带上的物品(例如瓶子)的标签进行图像识别等场合，如果采用上述方法将大大增加设备的成本。因此，可采用市面上常用的隔行扫描图像源以及普通图像采集卡构成的图像模式识别系统，在一定速度范围、一定要求解析度下完成原本需要十倍成本才能达到效果。隔行扫描图像源如安防行业常用的PAL(Phase Alternating Line，逐行倒相)制式摄像机。
隔行扫描图像源采用奇场和偶场的复合来得到一帧图像，而根据摄像机工作原理，每个像素点成像需要时间，每行图像点的电荷包移出芯片、被量化需要时间，因此，在同一帧图像上，两场图像的拍摄存在着时间差，如果拍摄物体通过隔行扫描图像源的时间少于这一时间差，那么，在图像上两场图像之间就会存在位移，表现在图像上就是奇偶行像素之间存在明显的有规律的偏移。因此若想使上述的图像模式识别系统得到广泛的应用，对上述产生奇偶场撕裂的图像的简单、快速的修复就成为关键。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单、快速的图像修复方法及系统，可应用于隔行扫描图像源与普通图像采集卡构成的、应用于各种单向运动物体的识别的图像模式识别系统所拍摄的存在奇偶场撕裂的图像的修复。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种图像修复方法，该方法包括步骤：
S1.获取发生奇偶场撕裂的图像文件；
S2.将所述图像文件格式转化为RGB24的与硬件设备无关的图像文件格式；
S3.移动所述转化后的图像文件的奇数行或偶数行像素，以消除隔行扫描造成的奇、偶行像素之间存在的偏移；
S4.重新创建新的与硬件设备无关的格式的所述图像文件。
其中，所述与硬件设备无关的图像文件格式为DIB格式。
其中，所述移动奇数行或偶数行的操作方法为块拷贝。
其中，所述奇数行或偶数行的移动步长由拍摄物体的运动速度以及奇偶场图像拍摄的时间差有关。
一种图像修复系统，该系统包括：图像文件获取单元，用于获取图像源拍摄的存在奇偶场撕裂的图像文件；图像文件生成单元，用于将获取的图像文件格式转换成RGB24的与硬件设备无关的图像文件格式，或将修复过的数据生成新的图像文件；图像修复单元，用于移动所述图像文件的奇数行或偶数行像素，以消除隔行扫描造成的奇偶行像素之间存在的偏移。
有益效果：
1、本发明图像修复方法及系统适用于各种对单向运动类的物体进行隔行扫描所得图像的修复；
2、本发明的方法及系统有效的提高了现有隔行扫描图像源的性价比；
3、简单、快速且占用资源少，符合软件替代硬件进行图像处理的潮流。
附图说明
图1本发明图像修复方法流程图；
图2本发明图像修复系统结构框图。
具体实施方式
本发明提出的图像修复方法及系统，结合附图和实施方式详细说明如下。
以PAL制式的CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)摄像机为隔行扫描图像源，与MV-800图像采集卡组成图像模式识别系统，对单向运动的输送皮带上输送的物体进行图像模式识别，输送皮带速度稳定且不会因为负重变化而变慢，物体没有上下方向的震动，不会影响镜头的聚焦，CCD摄像机行扫描线基本平行于皮带运行方向。PAL制式采集图像时的帧率为25帧/秒，所以场频率为50场/秒，按周期来说，采集一幅图像的周期为40毫秒，而一场图像的周期为20毫秒，由此可见，在同一帧图像上，两场图像拍摄的时间相差20毫秒，如果物体经过CCD摄像机的时间少于这一时间差，则奇偶两场图像之间就会存在位移，表现在图像上就是奇偶行像素之间存在明显且有规律的偏移，偏移量的多少与物体的运动速度以及两场图像拍摄的时间差有关：PAL制式CCD摄像机的分辨率为640×480(个像素点)，假设被拍摄的视场大小为240×180平方毫米，其中大部分面积是被摄的单向运动物体；辅助光源可以提供使得该摄像机以1/2000秒的速度曝光，即在1/2000秒内在CCD的每个像素点上形成清晰的成像；由上述条件可以得到每个像素点相当于0.14平方毫米的实际面积，每个像素点的长宽各是0.375毫米，若已知物体的运动速度为v，可以由经验等式0.375×(3k个像素)/4＝v米/秒求得偏移量k个像素。
这样再将奇数行或偶数行的像素移动这一偏移量步长，那么存在奇偶场撕裂的图像便可得到修复的。
如图1所示，本发明的图像修复方法具体步骤如下：
S1.获取发生奇偶场撕裂的图像文件；
根据摄像机的曝光时间，物体运动速度在一定范围内才可获得可使用本发明的图像修复方法进行修复的存在奇偶场撕裂的图像文件，例如，若辅助光源提供使得该摄像机以1/2000秒的速度曝光，那么在1/2000秒内被摄物体某一个点不能从一个像素点运动到下一个像素点上，那么得到了运动物体的最大速度0.375×3/(1/2000)＝2.25米/秒，运动物体的速度大于这个最大速度时，所拍摄的图像文件不能使用本发明方法进行修复。
S2.将该图像文件格式转化为RGB24的与硬件设备无关的图像文件格式存储在内存中；
MV-800图像采集卡为客户应用层软件提供JPEG格式图片，在其动态链接库上实现的是BMP格式向JPEG格式的转换，要修复图片，首先要将JPEG格式图片转换成RGB三色个8为的DIB格式，即RGB24，RGB24就是利用红绿蓝三原色值根据公式计算出的每个像素点的真彩色值。
S3.移动DIB图像文件的奇数行或偶数行像素，以消除隔行扫描造成的奇、偶行像素之间存在的偏移；
首先要根据预知的物体运动速度计算出奇偶数行之间的偏移量，如上述的计算操作，再将奇数行或偶数行移动偏移量步长，根据上述物体运动的最大速度可知，这一偏移量步长也在一定范围内，即为k≤2.25/(0.375×3/4)米/秒＝8个像素。
本实施方式中采用块拷贝的方法来实现奇数行或偶数行像素的移动：从偏移量个像素点开始，拷贝全部奇数行数据，并将拷贝数据重新存储在对应的原奇数行数据的存储地址内。
S4.重新拼凑和拟合尺寸变小但清晰度提高的新的RGB24的BMP文件，拷贝修改的DIB文件。
如图2所示，本发明图像修复系统包括：图像文件获取单元，用于获取图像源拍摄的图像文件；图像文件生成单元，用于将获取的图像文件格式转换成RGB24的与硬件设备无关的图像文件格式，或将修复过的数据生成新的图像文件；图像修复单元，用于移动图像文件的奇数行或偶数行像素，以消除各行扫描造成的奇、偶行像素之间存在的偏移，本实施方式中为块拷贝单元，从偏移量个像素点开始，拷贝全部奇数行数据，并将拷贝数据重新存储在对应的原奇数行数据的存储地址内。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (5)

1、一种图像修复方法，该方法包括步骤：
S1.获取发生奇偶场撕裂的图像文件；
S2.将所述图像文件格式转化为RGB24的与硬件设备无关的图像文件格式；
S3.移动所述转化后的图像文件的奇数行或偶数行像素，以消除隔行扫描造成的奇、偶行像素之间存在的偏移；
S4.重新创建新的与硬件设备无关的格式的所述图像文件。
2、如权利要求1所述的图像修复方法，其特征在于，所述与硬件设备无关的图像文件格式为DIB格式。
3、如权利要求1所述的图像修复方法，其特征在于，所述移动奇数行或偶数行的操作方法为块拷贝。
4、如权利要求1所述的图像修复方法，其特征在于，所述奇数行或偶数行的移动步长由拍摄物体的运动速度以及奇偶场图像拍摄的时间差有关。
5、一种图像修复系统，该系统包括：
图像文件获取单元，用于获取图像源拍摄的存在奇偶场撕裂的图像文件；
图像文件生成单元，用于将获取的图像文件格式转换成RGB24的与硬件设备无关的图像文件格式，或将修复过的数据生成新的图像文件；
图像修复单元，用于移动所述图像文件的奇数行或偶数行像素，以消除隔行扫描造成的奇偶行像素之间存在的偏移。
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