CN103034972B - 图像处理平台的实现方法及图像处理平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像处理平台的实现方法及图像处理平台，提供了一种新型的图像处理方案，提高了资源的利用率和图像处理的效率。本发明实施例提供的一种图像处理平台的实现方法包括：利用CXIMAGE工具读取需要处理的图像数据，得到BMP结构的图像数据；将BMP结构的图像数据转换为OpenCV工具中的基本数据结构IplImage的图像数据；利用IplImage结构的图像数据在OpenCV工具中进行相应的处理，得到IplImage结构的结果数据。

Description

图像处理平台的实现方法及图像处理平台

技术领域

本发明涉及图像图形处理领域，尤其是涉及一种图像处理平台的实现方法及图像处理平台。

背景技术

OpenCV(开源的计算机视觉工具)是一个图形图像处理领域著名工具，被广泛应用到图形图像处理、计算机视觉、虚拟现实(AR)等应用中，功能非常强大，成为图像开发者的得力工具。

然而，众所周知，OpenCV在处理基本的图片格式方面有软肋，比如，由于各种原因，OpenCV放弃了对GIF的支持，具有强大图像功能的OpenCV确不支持GIF格式，这一缺点给使用者带来了相当的困惑和不便；并且，在OpenCV下图片的存储都采用8位表示一个像素，即将图像存储为256色，存储方式固定，对于需要存储成其他格式图像的场景，如16色以下的图像，采用OpenCV则很不方便甚至无法实现。

由上所述，OpenCV的这些缺点给使用者带来了诸多的不便，降低了图像处理的效率，而若仅因为这些缺点就放弃OpenCV的强大功能，重新开发新的图像处理工具，既费时费力，又造成了资源的极大浪费。

发明内容

本发明实施例提供了一种图像处理平台的实现方法及图像处理平台，提供了一种新型的图像处理方案，提高了资源的利用率和图像处理的效率。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种图像处理平台的实现方法，该方法包括：

利用CXIMAGE工具读取需要处理的图像数据，得到BMP结构的图像数据；

将所述BMP结构的图像数据转换为OpenCV工具中的基本数据结构IplImage的图像数据；

利用所述IplImage结构的图像数据在OpenCV工具中进行相应的处理，得到IplImage结构的结果数据。

本发明实施例还提供了一种图像处理平台，该平台包括：

CXIMAGE工具、结构转换单元和通过所述结构转换单元与CXIMAGE工具相连接的OpenCV工具；

所述CXIMAGE工具，读取需要处理的图像数据，得到BMP结构的图像数据；

所述结构转换单元，将所述BMP结构的图像数据转换为OpenCV工具中的基本数据结构IplImage的图像数据，并将该IplImage结构的图像数据发送至OpenCV工具；

所述OpenCV工具，利用所述IplImage结构的图像数据在OpenCV工具中进行相应的处理，得到IplImage结构的结果数据。

由上述可见，本发明实施例通过对OpenCV工具和CXIMAGE工具的深入分析，发现擅长处理各种格式图片的CXIMAGE工具能够对OpenCV工具进行得力的补充，并且，本方案通过对两种工具的工作原理分析，发现这两种工具分别都基于一个基础的核心数据结构进行工作，CXIMAGE工具是基于设备无关位图BMP数据格式，而OpenCV则基于IplImage的数据格式。

本方案通过对两种数据格式的转换，能够在利用现有OpenCV强大功能的同时，克服OpenCV中的缺陷，支持包括GIF格式在内的多种格式多种位图的处理，从而较小的代价实现了一种新型的图像处理平台，提高了资源的利用率和图像处理的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，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为本发明实施例一提供的一种图像处理平台的实现方法流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种图像处理平台的实现方法流程示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种图像处理平台结构示意图；

图4为本方案实验中的原始图片；

图5为本方案实验中利用OpenCV对原始图片进行图片分割后的结果图片。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过选取CXIMAGE工具作为OpenCV工具的补充，以及根据两种工具的数据结构特定建立相应的结构转换层，实现了一种基于CXIMAGE工具和OpenCV工具的新型的图像处理平台。图片底层操作如打开各种格式文件、转换格式及存储图片由CXIMAGE完成，而高级的操作如图像增强、锐化、过滤、提取特征由OpenCV来完成，充分利用了两种工具的功能，提高了资源的利用率和图像处理效率。

本方案的核心在于使用设备无关的BMP数据格式作为两个工具结合的中间桥梁，通过取得CXIMAGE的设备无关位图(BITMAP，BMP)数据格式，转换成OpenCV中的IplImage数据格式，这样就可以无缝使用OpenCV了。反过来，把IplImge格式转成BMP就可以无缝使用CXIMAGE了。

本发明实施例一提供了一种图像处理平台的实现方法，参见图1，所述方法包括：

11：利用CXIMAGE工具读取需要处理的图像数据，得到BMP结构的图像数据；

12：将所述BMP结构的图像数据转换为OpenCV工具中的基本数据结构IplImage的图像数据；

13：利用所述IplImage结构的图像数据在OpenCV工具中进行相应的处理，得到IplImage结构的结果数据。

进一步的，上述方法还包括：将IplImage结构的结果数据转换为BMP结构的结果数据，并存储在CXIMAGE工具中。

由上述可见，本发明实施例通过对OpenCV工具和CXIMAGE工具的深入分析，发现擅长处理各种格式图片的CXIMAGE工具能够对OpenCV工具进行得力的补充，并且，本方案通过对两种工具的工作原理分析，发现这两种工具分别都基于一个基础的核心数据结构进行工作，CXIMAGE工具是基于设备无关位图BMP数据格式，而OpenCV则基于IplImage的数据格式。

本方案通过对两种数据格式的转换，能够在利用现有OpenCV强大功能的同时，克服OpenCV中的缺陷，支持包括GIF格式在内的多种格式多种位图的处理，从而较小的代价实现了一种新型的图像处理平台，提高了资源的利用率和图像处理的效率。

本发明实施例二以一次图像处理过程为例，说明本方案所提供的图像处理平台的实现方法。

21：使用CXIMAGE工具读取需要处理的图像数据。

22：得到CXIMAGE中的与设备无关BMP结构的图像数据。

所述BMP结构包括位图信息头部分和数据内容部分，该数据内容部分包括颜色信息和图形数据，实际中可以按如下具体定义：

位图信息头

BMP位图信息头数据用于说明位图的尺寸等信息。

typedefstructtagBITMAPINFOHEADER{

DWORDbiSize；//结构所占用字节数

LONGbiWidth；//位图的宽度，以像素为单位

LONGbiHeight；//位图的高度，以像素为单位

WORDbiPlanes；//目标设备的级别

WORDbiBitCount//每个像素所需的位数，必须是1(双色)，

//4(16色)，8(256色)或24(真彩色)之一

DWORDbiCompression；//位图压缩类型，必须是0(不压缩)，

//1(BI_RLE8压缩类型)或2(BI_RLE4压缩类型)之一

DWORDbiSizeImage；//位图的大小，以字节为单位

LONGbiXPelsPerMeter；//位图水平分辨率，每米像素数

LONGbiYPelsPerMeter；//位图垂直分辨率，每米像素数

DWORDbiClrUsed；//位图实际使用的颜色表中的颜色数

DWORDbiClrImportant；//位图显示过程中重要的颜色数

}BITMAPINFOHEADER；

颜色表

颜色表用于说明位图中的颜色，它有若干个表项，每一个表项是一个RGBQUAD类型的结构，定义一种颜色。RGBQUAD结构可以按如下定义：

typedefstructtagRGBQUAD{

BYTErgbBlue；//蓝色的亮度(值范围为0-255)

BYTErgbGreen；//绿色的亮度(值范围为0-255)

BYTErgbRed；//红色的亮度(值范围为0-255)

BYTErgbReserved；//保留，必须为0

}RGBQUAD；

颜色表中RGBQUAD结构数据的个数由biBitCount来确定：

当biBitCount＝1，4，8时，分别有2，16，256个表项；

当biBitCount＝24时，没有颜色表项。

位图信息头和颜色表组成位图信息，BITMAPINFO结构定义如下：

typedefstructtagBITMAPINFO{

BITMAPINFOHEADERbmiHeader；//位图信息头

RGBQUADbmiColors[1]；//颜色表

}BITMAPINFO；

位图数据

位图数据记录了位图的每一个像素值，记录顺序是在扫描行内是从左到右，扫描行之间是从下到上。位图的一个像素值所占的字节数：

当biBitCount＝1时，8个像素占1个字节；

当biBitCount＝4时，2个像素占1个字节；

当biBitCount＝8时，1个像素占1个字节；

当biBitCount＝24时，1个像素占3个字节；

Windows规定一个扫描行所占的字节数必须是

4的倍数，不足的以0填充，

本方案设置了一个数据结构转换层，将BMP结构的图像数据转换为OpenCV工具中的基本数据结构(表示为IplImage)的图像数据。本方案的核心在于使用设备无关的BMP数据格式作为两个工具结合的中间桥梁，通过取得CXIMAGE的设备无关BMP数据格式，转换成OpenCV中的IplImage数据格式。

具体的转换过程包括：由BMP结构转换成IplImage结构时，先从CXIMAGE中取到上述描述的位图信息头、颜色表和位图数据，然后把位图信息头的数据取出，依次填充彼此对应的IplImage数据结构中的各项，把信息头填充完后再填充数据项，这两步完成后就完成了数据结构的转换。采用反向的操作，就能把IplImage结构转成BMP结构。

23：利用BMP结构的图像数据中的位图信息头部分填充IplImage结构中的对应信息项。

具体处理包括：利用位图信息头部分填充IplImage结构中的图像宽像素数(width)、图像高像素数(height)、排列的图像行宽度(widthstep)，并当图像感兴趣区域(roi)选项不为空时，利用所述图像宽像素数和图像高像素数填充图像感兴趣区域；以及，

将图像通道(nChannels)、每个通道宽度(depth)、图像行排列方式(align)和图像原点位置(origin)设置为预定值。例如，将nChannels设置为3，将depth设置为8，将align设置为4，将origin设置为0。

24：利用BMP结构的图像数据的数据内容部分填充IplImage结构中的对应数据项。

通过步骤23和步骤24将BMP结构的图像数据转换为IplImage结构的图像数据。该过程可以具体包括如下处理：

1)利用CXIMAGE工具中的对象指针获取到BMP结构的位图信息头部分和数据内容部分；

2)通过填充及赋值操作等，创建OpenCV中的IplImage结构的数据；

3)测试：可以调用OpenCV的显示功能来检查数据是否转换成功。

上述过程先获取CXIMAGE格式数据中的位图信息头部分和数据内容部分；然后，将获取到的位图信息头部分填充至IplImage结构中的对应信息项，将获取到的图像数据的数据内容部分填充至IplImage结构中的对应数据项，得到转换后的IplImage结构的图像数据。其中，填充IplImage结构中的信息项时，利用位图信息头部分填充IplImage结构中的width、height、widthstep，并当图像感兴趣区域roi选项不为空时，利用width和height填充图像感兴趣区域。

执行上述转换之后，在OpenCV进行具体的处理操作之前，还可以对转换结果进行测试，以保证转换的成功进行，例如，可以调用OpenCV的显示功能来检查是否转换成功，即对转换结果进行检查和验证。

上述主要描述了BMP数据结构转换成IplImage数据结构的过程，将这个过程逆过来就能把IplImage数据结构转换成BMP数据结构。

25：得到OpenCV工具中IplImage结构的图像数据，并利用该数据在OpenCV工具中进行相应的处理，如图像过滤、特征提取等，得到IplImage结构的结果数据。

由上述可见，本发明实施例通过对OpenCV工具和CXIMAGE工具的深入分析，发现擅长处理各种格式图片的CXIMAGE工具能够对OpenCV工具进行得力的补充，并且，本方案通过对两种工具的工作原理分析，发现这两种工具分别都基于一个基础的核心数据结构进行工作，CXIMAGE工具是基于设备无关位图BMP数据格式，而OpenCV则基于IplImage的数据格式。

本方案通过对两种数据格式的转换，能够在利用现有OpenCV强大功能的同时，克服OpenCV中的缺陷，支持包括GIF格式在内的多种格式多种位图的处理，从而较小的代价实现了一种新型的图像处理平台，提高了资源的利用率和图像处理的效率。

本发明实施例三还提供了一种图像处理平台，参见图3，所述平台包括：

CXIMAGE工具31、结构转换单元32和通过所述结构转换单元与CXIMAGE工具相连接的OpenCV工具33；

上述CXIMAGE工具31，读取需要处理的图像数据，得到BMP结构的图像数据；

上述结构转换单元32，将所述BMP结构的图像数据转换为OpenCV工具33中的基本数据结构IplImage的图像数据，并将该IplImage结构的图像数据发送至OpenCV工具33；

上述OpenCV工具33，利用上述IplImage结构的图像数据在OpenCV工具33中进行相应的处理，得到IplImage结构的结果数据。

上述结构转换单元32可以如图3中所示以单独的设备实现，也可以设置在CXIMAGE工具31或OpenCV工具33中，用于进行BMP结构的数据与IplImage结构的数据之间的转换。

进一步的，上述OpenCV工具，将得到的IplImage结构的结果数据发送至结构转换单元；

上述结构转换单元32，将IplImage结构的结果数据转换为BMP结构的结果数据后，发送至CXIMAGE工具中并存储。

进一步的，上述BMP结构包括位图信息头部分和数据内容部分，上述结构转换单元包括信息项填充模块和数据内容填充模块，

上述信息项填充模块，利用上述BMP结构的图像数据中的位图信息头部分填充IplImage结构中的对应信息项；

上述数据内容填充模块，并利用上述BMP结构的图像数据的数据内容部分填充IplImage结构中的对应数据项。

进一步的，上述信息项填充模块，利用位图信息头部分填充IplImage结构中的图像宽像素数(width)、图像高像素数(height)、排列的图像行宽度(widthstep)，并当选项图像感兴趣区域(roi)选项不为空时，利用上述图像宽像素数和图像高像素数填充图像感兴趣区域；以及，将图像通道(nChannels)、每个通道宽度(depth)、图像行排列方式(align)和图像原点位置(origin)设置为预定值。

进一步的，上述信息项填充模块，还利用IplImage结构中的对应信息项填充BMP结构中的位图信息头部分；

上述数据内容填充模块，还利用IplImage结构中的对应数据项填充BMP结构中的数据内容部分。

进一步的，上述结构转换单元能够将BMP结构的单色位图以及4位、8位、24位和32位的位图转换为IplImage结构的数据；或者，将IplImage结构的数据转换为BMP结构的单色位图以及4位、8位、24位和32位的位图。

本方案通过设置两种图形图像工具核心数据结构转换层，整合了CXIMAGE和OpenCV两大工具，实现了一种图像处理中更强大的工具。本方案的技术效果至少具有如下三个方面

1)创新性的BMP数据结构和IplImage结构转换层。

2)简单、快速完成双向转换。

3)支持全范围的BMP结构到IplImage结构的转换，包括单色、16色、256色及24位，32位图的互相转换。

本发明设备实施例中各部件的具体工作方式参见本发明的方法实施例。

由上述可见，本发明实施例通过对OpenCV工具和CXIMAGE工具的深入分析，发现擅长处理各种格式图片的CXIMAGE工具能够对OpenCV工具进行得力的补充，并且，本方案通过对两种工具的工作原理分析，发现这两种工具分别都基于一个基础的核心数据结构进行工作，CXIMAGE工具是基于设备无关位图BMP数据格式，而OpenCV则基于IplImage的数据格式。

本方案通过对两种数据格式的转换，能够在利用现有OpenCV强大功能的同时，克服OpenCV中的缺陷，支持包括GIF格式在内的多种格式多种位图的处理，从而较小的代价实现了一种新型的图像处理平台，提高了资源的利用率和图像处理的效率。

下面通过一个具体的实验来进一步说明本方案的技术效果。

该实验的具体场景为：为了满足图片搜索的要求，需要提取图片的特征，在提取特征时要先对图片进行分割。

采用CXIMAGE打开原始的JPG图片，参见图4。将BMP结构的图像数据转换为IplImage结构的图像数据。图片分割使用OpenCV，参见图5显示是分割后的结果，分割后的结果在转换为BMP结构之后，使用CXIMAGE存成GIF格式图片，这个结果通常使用16色小图存储。对于现有的OPENCV工具，存成GIF文件或16色的小图都超出OPENCV的能力，而通过使用本方案的格式转换层，可以轻松实现所期望的结果，存储为16色小图的GIF格式图片。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种图像处理平台的实现方法，其特征在于，所述方法包括：

利用CXIMAGE工具读取需要处理的图像数据，得到位图BMP结构的图像数据；

将所述BMP结构的图像数据转换为OpenCV工具中的基本数据结构IplImage的图像数据，具体包括：利用所述BMP结构的图像数据中的位图信息头部分填充IplImage结构中的对应信息项，利用所述BMP结构的图像数据的数据内容部分填充IplImage结构中的对应数据项，得到转换后的IplImage结构的图像数据；

利用所述IplImage结构的图像数据在OpenCV工具中进行相应的处理，得到IplImage结构的结果数据；其中，

在执行上述转换之后，在OpenCV进行具体的处理操作之前，还包括调用OpenCV的显示功能对转换结果进行测试的步骤；

在利用所述IplImage结构的图像数据在OpenCV中进行相应的处理，得到IplImage结构的结果数据之后，所述方法还包括：

将IplImage结构的结果数据转换为BMP结构的结果数据，具体包括：利用所述IplImage结构中的对应信息项填充BMP结构中的位图信息头部分，利用所述IplImage结构中的对应数据项填充BMP结构中的数据内容部分；并将BMP结构的结果数据存储在CXIMAGE工具中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述BMP结构的图像数据中的位图信息头部分填充IplImage结构中的对应信息项具体包括：

利用位图信息头部分填充IplImage结构中的图像宽像素数width、图像高像素数height、排列的图像行宽度widthstep，并当图像感兴趣区域roi选项不为空时，利用所述图像宽像素数和图像高像素数填充图像感兴趣区域；以及，

将图像通道nChannels、每个通道宽度depth、图像行排列方式align和图像原点位置origin设置为预定值。

3.一种图像处理平台，其特征在于，所述平台包括：

CXIMAGE工具、结构转换单元和通过所述结构转换单元与CXIMAGE工具相连接的OpenCV工具；

所述CXIMAGE工具，读取需要处理的图像数据，得到BMP结构的图像数据；

所述结构转换单元，将所述BMP结构的图像数据转换为OpenCV工具中的基本数据结构IplImage的图像数据，并将该IplImage结构的图像数据发送至OpenCV工具；

所述OpenCV工具，调用OpenCV的显示功能对转换结果进行测试，利用所述IplImage结构的图像数据在OpenCV工具中进行相应的处理，得到IplImage结构的结果数据；

所述OpenCV工具，将得到的IplImage结构的结果数据发送至结构转换单元；

所述结构转换单元，将IplImage结构的结果数据转换为BMP结构的结果数据后，发送至CXIMAGE工具中并存储；

其中，所述结构转换单元包括信息项填充模块和数据内容填充模块，

所述信息项填充模块，利用所述BMP结构的图像数据中的位图信息头部分填充IplImage结构中的对应信息项；还利用IplImage结构中的对应信息项填充BMP结构中的位图信息头部分；

所述数据内容填充模块，利用所述BMP结构的图像数据的数据内容部分填充IplImage结构中的对应数据项；还利用IplImage结构中的对应数据项填充BMP结构中的数据内容部分。

4.根据权利要求3所述的平台，其特征在于，

所述信息项填充模块，利用位图信息头部分填充IplImage结构中的图像宽像素数width、图像高像素数height、排列的图像行宽度widthstep，并当图像感兴趣区域roi选项不为空时，利用所述图像宽像素数和图像高像素数填充图像感兴趣区域；以及，将图像通道nChannels、每个通道宽度depth、图像行排列方式align和图像原点位置origin设置为预定值。

5.根据权利要求3所述的平台，其特征在于，

所述结构转换单元能够将BMP结构的单色位图以及4位、8位、24位和32位的位图转换为IplImage结构的数据；或者，将IplImage结构的数据转换为BMP结构的单色位图以及4位、8位、24位和32位的位图。