CN103824256B - 一种图像处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图像处理方法，包括以下步骤：获取待处理的图像，并获取该待处理的图像的感兴趣区域；分析所述的感兴趣区域以得到所述感兴趣区域的空间特征和颜色特征；根据所述的感兴趣区域的空间特征构建空间掩模，并根据所述的感兴趣区域的颜色特征构建颜色相似度掩模；将所述的空间掩模和所述的颜色相似度掩模加权结合得到综合掩模；使用所述的综合掩模处理该图像。本发明还提供一种图像处理装置。利用本发明可以准确地处理感兴趣区域，并减少图像的失真。

Description

一种图像处理方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种图像处理方法及装置。

背景技术

由于图片和照片处理效果的需要，很多图像处理软件都会对图像的颜色进行调整，以达到一些特殊的效果，例如“滤镜”效果。调整图像颜色的方法通常是颜色变换。所述的颜色变换是在颜色空间，例如RGBA、YUV、LAB等颜色空间上对图像作连续性函数映射变换。颜色变换通常只会使用到图像的颜色信息，变换结果只受到图像原本的颜色信息和变换方法的约束，与图像各像素所在的空间坐标无关。而对图像的另外一些处理，例如通过扭曲、变形、旋转改变图像的形状、位置等，则只使用到图像像素的空间坐标信息。使用仅受颜色约束或空间约束的图像处理方法，都由于没有结合图像的颜色特征和空间特征，而无法精确地对图像中某个感兴趣区域进行调整，并且容易造成图像的失真。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种图像处理方法及装置，可以结合图像中感兴趣区域的空间特征和颜色特征，更加准确地处理感兴趣区域，并减少图像的失真。

以上所述的图像处理方法是通过以下技术方案实现的：

一种图像处理方法，包括以下步骤：

获取待处理的图像，并获取该待处理的图像的感兴趣区域；

分析所述的感兴趣区域以得到感兴趣区域的空间特征和颜色特征；

根据所述的感兴趣区域的空间特征构建空间掩模，并根据所述的感兴趣区域的颜色特征构建颜色相似度掩模；

将所述的空间掩模和所述的颜色相似度掩模加权结合得到综合掩模；

使用所述的综合掩模处理该图像。

以上所述的图像处理装置是通过以下技术方案实现的：

一种图像处理装置，包括：

获取模块，用于获取待处理的图像，并获取该待处理的图像的感兴趣区域；

分析模块，用于分析所述的感兴趣区域以得到感兴趣区域的空间特征和颜色特征；

构建模块，用于根据所述的感兴趣区域的空间特征构建空间掩模，并根据所述的感兴趣区域的颜色特征构建颜色相似度掩模；

加权模块，用于将所述的空间掩模和所述的颜色相似度掩模加权结合得到综合掩模；

处理模块，用于使用所述的综合掩模处理该图像。

上述图像处理方法及装置，可以结合图像中感兴趣区域的空间特征和颜色特征，更加准确地处理感兴趣区域，并减少图像的失真。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例提供的图像处理方法的流程图。

图2为使用本发明实施例提供的图像处理方法进行颜色变换的示意图。

图3为本发明实施例提供的图像处理装置的框图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参阅图1所示，本发明实施例提供一种图像处理方法，其包括以下步骤：

步骤S 1，获取待处理的图像，并获取该待处理的图像的感兴趣区域（Region OfInterest，简称ROI）；

步骤S2，分析所述的感兴趣区域以得到所述感兴趣区域的空间特征和颜色特征；

步骤S3，根据所述的感兴趣区域的空间特征构建空间掩模，并根据所述的感兴趣区域的颜色特征构建颜色相似度掩模；

步骤S4，将所述的空间掩模和所述的颜色相似度掩模加权结合得到综合掩模；

步骤S5，使用所述的综合掩模处理该图像。

以下结合具体实例作进一步详细说明：

步骤S 1所述的图像为经拍摄或绘制而成的图像，例如JPG、TIF等格式的图像。所述的感兴趣区域为需要进行处理的区域。例如该感兴趣区域可以是图像中的人脸、花朵等。通过对该感兴趣区域进行处理，可以使该感兴趣区域呈现特殊的效果，例如使图像中的人脸部分实现瘦脸、大眼、美肤等效果。

获取所述感兴趣区域的方法可以为目标检测算法。所述的目标检测算法根据对所述感兴趣区域处理操作的不同而不同，例如若要进行的是人脸的自动美化处理操作，则所述的目标检测算法可以为人脸检测算法；若要进行的是红眼消除操作，则所述的目标检测算法可以为人眼检测算法。

步骤S2中所述的感兴趣区域的空间特征例如包括感兴趣区域在图像中的拍摄角度、远近距离、大小、方向、形状等。在本实施例中，可以先根据感兴趣区域的形状建立一个初始模板，例如感兴趣区域近似于一个五角星形状，则可以建立一个正五角星形状的初始模板。然后根据所述的感兴趣区域的拍摄角度、远近距离、大小、形状、方向等调整所述的初始模板，例如缩放、旋转、剪裁该初始模板，直至该初始模板被调整至与感兴趣区域贴合为止。在调整该初始模板的过程中，就可以得到该感兴趣区域的所述空间特征。

所述的感兴趣区域的颜色特征是指感兴趣区域包含的颜色范围。具体而言，需要先对所述的感兴趣区域进行色块分析，从而得到感兴趣区域的颜色特征。例如该感兴趣区域为红色的花朵，则从RGB值为（160，10，10）的浅红色到RGB值为（250，35，50）的深红色范围都为该感兴趣区域包含的颜色范围。

步骤S3中所述的空间掩模的边缘部分的强度将根据该边缘部分距离该空间掩模中心的距离来衰减。所述的空间掩模的强度用于表示对应像素点为所述的感兴趣区域的像素点的确定性。越靠近该空间掩模中心的像素点是所述感兴趣区域的像素点的确定性越大，则相应的空间掩模的强度就越大。而越远离该空间掩模中心的像素点是所述感兴趣区域的像素点的确定性越小，则相应的空间掩模的强度就越小。

所述空间掩模边缘部分的强度根据该边缘部分距离该空间掩模中心的距离来衰减，可以使所述空间掩模能够精确地覆盖图像中的感兴趣区域。同时，还可以使该感兴趣区域经该空间掩模处理后，在边缘部分形成自然的过渡区域，避免产生视觉上的突兀感。所述的衰减可以通过指定的衰变函数来实现。

所述的颜色相似度掩模可以通过高斯混合模型（Gaussian mixturemodel，简称GMM）构建。为了获得鲁棒性良好的图像处理效果，所述的颜色相似度掩模需要使用能够单独分离出光照度的颜色空间，例如LAB颜色空间、YUV颜色空间等。为了消除高频噪声对图像处理效果的影响，在构建所述的颜色相似度掩模之前，还需要先对所述图像进行低通滤波处理。

步骤S4中所述的将空间掩模和颜色相似度掩模加权结合所使用的权值并不是通常的1或0的二值阵列，而是连续的数值。该权值可以根据感兴趣区域的空间特征和颜色特征，以及处理要求决定。

具体而言，若对分析得出的该感兴趣区域的空间特征的信任度较高，即分析出的该感兴趣区域的空间特征准确度较高，则所述的空间掩模的权值较高。例如，感兴趣区域为图像中一个形状规则的矩形对象，而该矩形对象包含的颜色范围较广，则分析出该感兴趣区域的空间特征的准确度会比颜色特征的准确度高。

若对分析得出的该感兴趣区域的颜色特征的信任度较高，则所述的颜色相似度掩模的权值较高。例如，感兴趣区域为图像中的一张人脸。这张人脸包含的颜色范围较窄，但形状边缘都不规则，则分析出该感兴趣区域的颜色特征的准确度会比空间特征的准确度要高。通过灵活设置空间掩模和颜色相似度掩模的权值，得出的综合掩模可以更精确地覆盖所述感兴趣区域。

此外，还可以根据感兴趣区域的处理要求来决定所述空间掩模和颜色相似度掩模的权值。例如，若要求经处理后的感兴趣区域相对于背景部分的变化显得较强烈，则可以对空间掩模使用较高的权值，而对颜色相似度掩模使用较低的权值。而若要求经处理后的感兴趣区域相对于背景部分的变化显得较温和，则可以对颜色相似度掩模使用较高的权值，而对空间掩模使用较低的权值。

步骤S5中所述的使用综合掩模处理该图像，包括例如使用该综合掩模对该图像进行颜色变换，从而调整图像中感兴趣区域的颜色。此外，还可以使用该综合掩模调整图像中感兴趣区域的饱和度、亮度、对比度等参数。由于所述的综合掩模是由所述的空间掩模和颜色相似度掩模加权结合而来，因此使用综合掩模可以更精确地对针对所述的感兴趣区域进行处理，并减少处理后图像的失真。参阅图2所示，为使用本发明实施例提供的图像处理方法进行颜色变换的示意图。

参阅图3所示，本发明实施例还提供一种图像处理装置100，其包括：

获取模块101，用于获取待处理的图像，并获取该待处理的图像的感兴趣区域；

分析模块102，用于分析所述的感兴趣区域以得到所述感兴趣区域的空间特征和颜色特征；

构建模块103，用于根据所述的感兴趣区域的空间特征构建空间掩模，并根据所述的感兴趣区域的颜色特征构建颜色相似度掩模；

加权模块104，用于将所述的空间掩模和所述的颜色相似度掩模加权结合得到综合掩模；

处理模块105，用于使用所述的综合掩模处理该图像。

对于以上各模块的具体工作过程，可进一步参考本发明实施例提供的图像处理方法，在此不再重复。

此外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其内存储有计算机可执行指令，上述的计算机可读存储介质例如为非易失性存储器例如光盘、硬盘、或者闪存。上述的计算机可执行指令用于让计算机或者类似的运算装置完成上述的图像处理方法中的各种操作。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种图像处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

获取待处理的图像，并获取该待处理的图像的感兴趣区域；

分析所述的感兴趣区域以得到所述感兴趣区域的空间特征和颜色特征，所述感兴趣区域的颜色特征为所述感兴趣区域包含的颜色范围；

根据所述的感兴趣区域的空间特征构建空间掩模，并根据所述的感兴趣区域的颜色特征构建颜色相似度掩模；

将所述的空间掩模和所述的颜色相似度掩模加权结合得到综合掩模；

使用所述的综合掩模处理该图像。

2.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，获取该图像的感兴趣区域的方法为目标检测算法。

3.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，分析所述的感兴趣区域以得到所述感兴趣区域的颜色特征还包括对感兴趣区域进行色块分析。

4.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述的空间掩模的边缘部分的强度将根据该边缘部分距离该空间掩模中心的距离来衰减。

5.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述的颜色相似度掩模通过高斯混合模型构建。

6.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，在构建所述的颜色相似度掩模之前，还包括对所述图像进行低通滤波处理。

7.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述的将空间掩模和颜色相似度掩模加权结合所使用的权值为连续的数值。

8.一种图像处理装置，其特征在于，该装置包括：

获取模块，用于获取待处理的图像，并获取该待处理的图像的感兴趣区域；

分析模块，用于分析所述的感兴趣区域以得到所述感兴趣区域的空间特征和颜色特征，所述感兴趣区域的颜色特征为所述感兴趣区域包含的颜色范围；

构建模块，用于根据所述的感兴趣区域的空间特征构建空间掩模，并根据所述的感兴趣区域的颜色特征构建颜色相似度掩模；

加权模块，用于将所述的空间掩模和所述的颜色相似度掩模加权结合得到综合掩模；

处理模块，用于使用所述的综合掩模处理该图像。

9.如权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，获取该图像的感兴趣区域的方法为目标检测算法。

10.如权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，分析所述的感兴趣区域以得到所述感兴趣区域的颜色特征还包括对感兴趣区域进行色块分析。

11.如权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，所述的空间掩模的边缘部分的强度将根据该边缘部分距离该空间掩模中心的距离来衰减。

12.如权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，所述的颜色相似度掩模通过高斯混合模型构建。

13.如权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，在构建所述的颜色相似度掩模之前，还包括对所述图像进行低通滤波处理。

14.如权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，所述的将空间掩模和颜色相似度掩模加权结合所使用的权值为连续的数值。