CN105006019A - 一种序列图曝光度调整方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种序列图曝光度调整方法及装置，包括：步骤S1：对序列图中的第一幅图像的曝光度进行调整，解码所述第一幅图像作为参考图像；步骤S2：将与参考图像序列相邻的未处理图像作为当前调整图像，在第二预设范围内选取多个曝光度，得到与曝光度相对应的多个图像；步骤S3：将多个图像解码后分别与参考图像进行同质区域标记，确定当前调整图像的最佳曝光度，利用最佳曝光度对当前调整图像进行调整；步骤S4：判断当前调整图像的序列值是否大于所述序列图的序列长度，如果否，则将调整后的图像作为参考图像，返回步骤S2；如果是，则结束处理。本发明能够使序列图像的明暗一致，重建图像连续，图像一致性改善效果好。

Description

一种序列图曝光度调整方法及装置

技术领域

本发明涉及三维重建技术领域，特别是涉及一种序列图曝光度调整方法及装置。

背景技术

彩色断层图像预处理是影响三维重建的重要步骤。为了保留断层图像的场景信息和色彩信息，拍摄格式用RAW。后期对RAW文件解码，生成一般常用看图软件可以浏览的格式。解码出的彩色图像序列，由于环境光照的变化，不能保证序列图像亮度的一致性。三维重建之后的图像在任意方向进行切片浏览，由于明暗不一致会影响重建效果，重建后的图像不连续，出现横纹现象。

目前解决的方法主要是通过比较连续图像的亮度，调整每幅图像亮度值，使图像序列亮度有所变化，但是这种改变使得图像的对比度发生变化，图像改善效果并不理想。

因此，在对图像进行预处理过程中，减弱或消除由于亮度调整不合理造成的横纹现象，使得序列图像明暗一致是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种序列图曝光度调整方法及装置，目的在于解决现有的调整方法使得图像的对比度发生变化、改善效果不理想的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种序列图曝光度调整方法，包括：

步骤S1：在第一预设范围内对序列图中的第一幅图像的曝光度进行调整，解码所述第一幅图像作为参考图像，所述序列图的序列长度大于等于2；

步骤S2：将与所述参考图像序列相邻的未处理图像作为当前调整图像，在第二预设范围内选取多个曝光度，得到与所述曝光度相对应的多个图像；

步骤S3：将所述多个图像解码后分别与所述参考图像进行同质区域标记，确定所述当前调整图像的最佳曝光度，利用所述最佳曝光度对当前调整图像进行调整；

步骤S4：判断所述当前调整图像的序列值是否大于所述序列图的序列长度，如果否，则将调整后的图像作为参考图像，返回步骤S2；如果是，则结束处理。

可选地，所述在第二预设范围内选取多个曝光度，得到与所述曝光度相对应的多个图像包括：

在第二预设范围内按预设步长依次得到一系列相同间隔的曝光度；

利用所述曝光度得到与所述曝光度相对应的多个图像。

可选地，所述将所述多个图像解码后分别与所述参考图像进行同质区域标记，确定所述当前调整图像的最佳曝光度包括：

分别将所述多个图像进行解码，计算每个解码后的图像与所述参考图像的同质区域的像素值均值的差值，并将所述差值进行相加得到比较值；

将所得到的比较值中最小的对应图像的曝光度确定为所述当前调整图像的最佳曝光度。

可选地，所述第一预设范围为0.8-1.3，所述第二预设范围为0.8-1.3。

可选地，在所述步骤S3之后还包括：

将调整后的图像存储到与所述参考图像相同的位置。

本发明还提供了一种序列图曝光度调整装置，包括：

第一调整模块，用于在第一预设范围内对序列图中的第一幅图像的曝光度进行调整，解码所述第一幅图像作为参考图像，所述序列图的序列长度大于等于2；

选取模块，用于将与所述参考图像序列相邻的未处理图像作为当前调整图像，在第二预设范围内选取多个曝光度，得到与所述曝光度相对应的多个图像；

确定模块，用于将所述多个图像解码后分别与所述参考图像进行同质区域标记，确定所述当前调整图像的最佳曝光度，利用所述最佳曝光度对当前调整图像进行调整。

可选地，所述选取模块用于在第二预设范围内选取多个曝光度，得到与所述曝光度相对应的多个图像包括：

所述选取模块具体用于在第二预设范围内按预设步长依次得到一系列相同间隔的曝光度；利用所述曝光度得到与所述曝光度相对应的多个图像。

可选地，所述确定模块用于将所述多个图像解码后分别与所述参考图像进行同质区域标记，确定所述当前调整图像的最佳曝光度包括：

所述确定模块具体用于，分别将所述多个图像进行解码，计算每个解码后的图像与所述参考图像的同质区域的像素值均值的差值，并将所述差值进行相加得到比较值；将所得到的比较值中最小的对应图像的曝光度确定为所述当前调整图像的最佳曝光度。

可选地，还包括：

存储模块，用于存储调整后的图像以及所述参考图像。

本发明所提供的序列图曝光度调整方法及装置，其曝光度的调整是在已调整好的上一图像基础上进行的，通过对序列图中相邻图像进行同质区域标记，然后利用同质区域统计特性作对比，调整整幅图像的曝光度。本发明所提供的调整方法及装置，能够使序列图像的明暗一致，重建图像连续，图像一致性改善效果好。

附图说明

图1为本发明所提供的序列图曝光度调整方法的一种具体实施方式的流程图；

图2为本发明所提供的序列图曝光度调整方法的另一种具体实施方式的流程图；

图3为本发明所提供的序列图曝光度调整方法的又一种具体实施方式的流程图；

图4为采用调整亮度的方法的效果图；

图5为采用本发明调整曝光度的方法的效果图；

图6为本发明所提供的序列图曝光度调整装置的一种具体实施方式的结构框图。

具体实施方式

由于拍摄过程环境光照变化以及对图像预处理过程中对图像亮度的调整不合理，会造成三维重建人体的横纹现象，使得重建图像不连续。鉴于此，本发明的目的是减弱或者消除这些横纹，使得重建结果连续、能够平滑过渡。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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做出创造性劳动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。

本发明所提供的序列图曝光度调整方法的一种具体实施方式的流程图如图1所示，该方法包括：

步骤S101：在第一预设范围内对序列图中的第一幅图像的曝光度进行调整，解码所述第一幅图像作为参考图像，所述序列图的序列长度大于等于2；

步骤S102：将与所述参考图像序列相邻的未处理图像作为当前调整图像，在第二预设范围内选取多个曝光度，得到与所述曝光度相对应的多个图像；

步骤S103：将所述多个图像解码后分别与所述参考图像进行同质区域标记，确定所述当前调整图像的最佳曝光度，利用所述最佳曝光度对当前调整图像进行调整；

步骤S104：判断所述当前调整图像的序列值是否大于所述序列图的序列长度，如果否，则将调整后的图像作为参考图像，返回步骤S102；如果是，则结束处理。

本发明所提供的序列图曝光度调整方法，其曝光度的调整是在已调整好的上一图像基础上进行的，通过对序列图中相邻图像进行同质区域标记，然后利用同质区域统计特性作对比，调整整幅图像的曝光度。本发明所提供的调整方法，能够使序列图像的明暗一致，重建图像连续，图像一致性改善效果好。

本发明所提供的序列图曝光度调整方法的另一种具体实施方式的流程图如图2所示，该方法包括：

步骤S201：在第一预设范围内对序列图中的第一幅图像的曝光度进行调整，解码所述第一幅图像作为参考图像，所述序列图的序列长度大于等于2；

步骤S202：在第二预设范围内按预设步长依次得到一系列相同间隔的曝光度；利用所述曝光度得到与所述曝光度相对应的多个图像；

步骤S203：分别将所述多个图像进行解码，计算每个解码后的图像与所述参考图像的同质区域的像素值均值的差值，并将所述差值进行相加得到比较值；

步骤S204：将所得到的比较值中最小的对应图像的曝光度确定为所述当前调整图像的最佳曝光度，利用所述最佳曝光度对当前调整图像进行调整；

步骤S205：将调整后的图像存储到与所述参考图像相同的位置；步骤S206：判断所述当前调整图像的序列值是否大于所述序列图的序列长度，如果否，则将调整后的图像作为参考图像，返回步骤S202；如果是，则结束处理。

本发明所提供的序列图曝光度调整方法的又一种具体实施方式的流程图如图3所示，本实施例中，数码相机中拍摄RAW格式人体断层彩色图像。计算机中存储着数码相机拍摄的人体断层彩色图像，安装有处理序列图像的软件。

该方法中待处理的图像序列长度为m。将第一幅图像i＝1在某个曝光度范围内调整得到最佳效果，并将其解码存储。

该曝光度范围可具体选为0.8-1.3，设定在此范围是由于小幅度调整曝光度值会引起图像亮度视觉上的变化，拍摄的序列断层图设置曝光度是1.0，因此就在1.0左右设置范围，低于0.8太暗，高于1.3太亮。调整曝光度值是在解码之前进行的，解码为将RAWCRW图像转成可读矩阵图像，以进行相邻图像比较。

令i＝i+1，转到第i幅图像，如果i＞m，则结束处理，否则将第i幅图像在某个曝光度范围内进行调整，得到一系列的RAW图像B1、B2…，将这些RAW图像解码。

相应的，该曝光度范围也可以设为0.8-1.3，步长为0.02，即从起始值每间隔0.02单位长度曝光度，得到一系列相同间隔曝光度。根据不同的曝光度，得到与之对应的多个图像。

将调整好的第i-1幅解码图像与B1、B2…图像的同质区域进行比较，得到第i幅图像的最佳曝光度，利用该最佳曝光度对当前调整图像进行调整，将其存储到与第i-1幅图像相同的位置。

其中，进行同质区域比较的规则为：相邻图像同质区域的均值作差，几种同质区域差值求和。

上述计算第i幅图像的最佳曝光度是基于与第i-1幅图像同质区域作差求和得到的。首先我们得到第i幅RAW图像的一系列曝光度下的图像并将其解码成png格式图像，然后将已得到的最佳曝光度下的第i-1幅图像与第i幅RAW图像的一系列不同曝光度解码图像进行作差求和比较：分别计算一系列曝光度下的图像与第i-1幅图像同质区域的像素值均值的差值，并将差值进行求和。将差值求和的结果作为得到0.8～1.3范围下第i幅RAW图像的最佳曝光度的依据，即差值求和结果最小的对应图像的曝光度为最佳曝光度。

转到i＝i+1进行循环处理下一幅图，直到处理完所有的图像。

需要指出的是，本发明对图像进行同质区域标识时，其标记的形状可以是圆形也可以是矩形，但并不限于这两种形式。且对于相连的两幅图像，标记的同质区域的大小形状可以相同也可以不同。标记的区域尽可能是同质的，人眼看上去包含的是一致的内容。

本实施例中采用的标记形状为矩形，矩形大小不作具体限定，以矩形内为同质内容为准。采用的相邻两幅图像的同质区域大小相同。标记时选择3-5个同质区域。

本发明所提供的序列图曝光度调整方法，其曝光度的调整是在已调整好的上一图像基础上进行的，通过对序列图中相邻图像进行同质区域标记，然后利用同质区域统计特性作对比，调整整幅图像的曝光度。

如图4以及图5所示，图4为采用调整亮度的方法效果图，图5为采用本发明调整曝光度的方法效果图。可见，本发明所提供的调整方法，能够较好地消除横纹现象，重建图像连续，图像一致性改善效果好。且本发明更有针对性，对图像的曝光度进行调整，断层图像的对比度没有发生变化。

本发明所提供的序列图曝光度调整装置的一种具体实施方式的结构框图如图6所示，该装置包括：

第一调整模块1，用于在第一预设范围内对序列图中的第一幅图像的曝光度进行调整，解码所述第一幅图像作为参考图像，所述序列图的序列长度大于等于2；

选取模块2，用于将与所述参考图像序列相邻的未处理图像作为当前调整图像，在第二预设范围内选取多个曝光度，得到与所述曝光度相对应的多个图像；

确定模块3，用于将所述多个图像解码后分别与所述参考图像进行同质区域标记，确定所述当前调整图像的最佳曝光度，利用所述最佳曝光度对当前调整图像进行调整.

优选地，本发明所提供的序列图曝光度调整装置还可以进一步包括：

存储模块4，用于存储调整后的图像以及所述参考图像。

本发明所提供的序列图曝光度调整装置，其曝光度的调整是在已调整好的上一图像基础上进行的，通过对序列图中相邻图像进行同质区域标记，然后利用同质区域统计特性作对比，调整整幅图像的曝光度。本发明所提供的调整装置，能够使序列图像的明暗一致，重建图像连续，图像一致性改善效果好。

本发明所提供的序列图曝光度调整装置与上述方法的设置相同，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种序列图曝光度调整方法，其特征在于，包括：

步骤S1：在第一预设范围内对序列图中的第一幅图像的曝光度进行调整，解码所述第一幅图像作为参考图像，所述序列图的序列长度大于等于2；

步骤S2：将与所述参考图像序列相邻的未处理图像作为当前调整图像，在第二预设范围内选取多个曝光度，得到与所述曝光度相对应的多个图像；

步骤S3：将所述多个图像解码后分别与所述参考图像进行同质区域标记，确定所述当前调整图像的最佳曝光度，利用所述最佳曝光度对当前调整图像进行调整；

步骤S4：判断所述当前调整图像的序列值是否大于所述序列图的序列长度，如果否，则将调整后的图像作为参考图像，返回步骤S2；如果是，则结束处理。

2.如权利要求1所述的序列图曝光度调整方法，其特征在于，所述在第二预设范围内选取多个曝光度，得到与所述曝光度相对应的多个图像包括：

在第二预设范围内按预设步长依次得到一系列相同间隔的曝光度；

利用所述曝光度得到与所述曝光度相对应的多个图像。

3.如权利要求1所述的序列图曝光度调整方法，其特征在于，所述将所述多个图像解码后分别与所述参考图像进行同质区域标记，确定所述当前调整图像的最佳曝光度包括：

分别将所述多个图像进行解码，计算每个解码后的图像与所述参考图像的同质区域的像素值均值的差值，并将所述差值进行相加得到比较值；

将所得到的比较值中最小的对应图像的曝光度确定为所述当前调整图像的最佳曝光度。

4.如权利要求1至3任一项所述的序列图曝光度调整方法，其特征在于，所述第一预设范围为0.8-1.3，所述第二预设范围为0.8-1.3。

5.如权利要求4所述的序列图曝光度调整方法，其特征在于，在所述步骤S3之后还包括：

将调整后的图像存储到与所述参考图像相同的位置。

6.一种序列图曝光度调整装置，其特征在于，包括：

第一调整模块，用于在第一预设范围内对序列图中的第一幅图像的曝光度进行调整，解码所述第一幅图像作为参考图像，所述序列图的序列长度大于等于2；

选取模块，用于将与所述参考图像序列相邻的未处理图像作为当前调整图像，在第二预设范围内选取多个曝光度，得到与所述曝光度相对应的多个图像；

确定模块，用于将所述多个图像解码后分别与所述参考图像进行同质区域标记，确定所述当前调整图像的最佳曝光度，利用所述最佳曝光度对当前调整图像进行调整。

7.如权利要求6所述的序列图曝光度调整装置，其特征在于，所述选取模块用于在第二预设范围内选取多个曝光度，得到与所述曝光度相对应的多个图像包括：

所述选取模块具体用于在第二预设范围内按预设步长依次得到一系列相同间隔的曝光度；利用所述曝光度得到与所述曝光度相对应的多个图像。

8.如权利要求6所述的序列图曝光度调整装置，其特征在于，所述确定模块用于将所述多个图像解码后分别与所述参考图像进行同质区域标记，确定所述当前调整图像的最佳曝光度包括：

所述确定模块具体用于，分别将所述多个图像进行解码，计算每个解码后的图像与所述参考图像的同质区域的像素值均值的差值，并将所述差值进行相加得到比较值；将所得到的比较值中最小的对应图像的曝光度确定为所述当前调整图像的最佳曝光度。

9.如权利要求6至8任一项所述的序列图曝光度调整方法，其特征在于，还包括：

存储模块，用于存储调整后的图像以及所述参考图像。