CN105389786A - 一种图像处理的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像处理的方法及装置，属于图像处理技术领域。方法流程包括：将图像从RGB空间转换到YCbr空间；分别对图像数据的蓝色色度分量Cb和红色色度分量Cr进行滤波，去除边缘假色。采用本发明，不仅能够去除多种颜色的边缘假色，而且算法简单，易于理解，最终使图像中紫边现象大大的减少，极大的提高的图像的视觉质量。

Description

一种图像处理的方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像处理的方法及装置。

背景技术

在图像处理中，图像边缘部分往往出现一些严重影响图像的视觉质量的颜色，例如，紫色，绿色，紫红色等等，我们称这种现象为紫边，也叫边缘假色。紫边主要是由镜头色散，使边缘处不同颜色的光，到达图像传感器的时间不一样，这样就会造成图像边缘颜色进行不同程度的混叠，使其偏离原有颜色，在边缘部分出现一些我们所不希望的颜色，即为紫边现象。

现有技术中通常通过如下几种方法去除紫边：一、对图像进行后期软件处理，二、把紫边区域设置成同等亮度的灰度值(影响视觉感官)，三、直接对紫色这一单一颜色进行识别处理(不能处理其他颜色的紫边，例如绿边，紫红边)。上述几种去除紫边的方法，计算方法较复杂，并且难以去除紫色之外的其他颜色的边缘假色。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种图像处理的方法及装置，旨在解决现有技术去除紫边的方法，计算方法较复杂，并且难以去除紫色之外的其他颜色的边缘假色的问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种图像处理的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

将图像从RGB空间转换到YCbr空间；

分别对所述图像数据的蓝色色度分量Cb和红色色度分量Cr进行滤波，去除边缘假色。

提供一种如上所述的方法，所述分别对蓝色色度分量Cb和红色色度分量Cr进行滤波，去除边缘假色，包括：

分别计算Cb和Cr中各像素点的边缘强度；

遍历Cb和Cr中的各像素点的边缘强度；

对边缘强度的值大于零的像素点进行滤波。

提供一种如上所述的方法，所述分别计算Cb和Cr中各像素点的边缘强度，包括：

计算过程中，在当前像素点的周围取3*3大小区域；

分别计算所述区域的水平、竖直、45度和135度四个方向的二阶导数绝对值；

取所述二阶导数绝对值的最大值作为所述当前像素点的边缘强度的值。

提供一种如上所述的方法，所述遍历Cb和Cr中的各像素点的边缘强度，包括：

分别对所述Cb和Cr中的像素点采用先行后列的顺序进行遍历，判断各像素点的边缘强度。

提供一种如上所述的方法，所述对边缘强度的值大于零的像素点进行滤波，包括：

将所述边缘强度的值大于零的像素点的颜色替代为邻近的像素点的颜色。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种图像处理的装置，所述装置包括：

转换单元，用于将图像从RGB空间转换到YCbr空间；

滤波单元，用于分别对图像数据的蓝色色度分量Cb和红色色度分量Cr进行滤波，去除边缘假色。

提供一种如上所述的装置，所述滤波单元包括：

计算模块，用于分别计算Cb和Cr中各像素点的边缘强度；

分析模块，用于遍历Cb和Cr中的各像素点的边缘强度；

滤波模块，用于对边缘强度的值大于零的像素点进行滤波。

提供一种如上所述的装置，所述计算模块，还用于计算过程中，在当前像素点的周围取3*3大小区域，分别计算所述区域的水平、竖直、45度和135度四个方向的二阶导数绝对值，取所述二阶导数绝对值的最大值作为所述当前像素点的边缘强度的值。

提供一种如上所述的装置，所述分析模块，还用于分别对所述Cb和Cr中的像素点采用先行后列的顺序进行遍历，判断各像素点的边缘强度。

提供一种如上所述的装置，所述滤波模块，用于将所述边缘强度的值大于零的像素点的颜色替代为邻近的像素点的颜色。

本发明提出的一种图像处理的方法及装置，首先进入图像的YCbCr空间，然后分别对图像数据的蓝色色度分量Cb和红色色度分量Cr进行滤波，不仅能够去除多种颜色的边缘假色，而且算法简单，易于理解，最终使图像中紫边现象大大的减少，极大的提高的图像的视觉质量。

附图说明

图1本发明的一个实施方式的相机的主要电气结构的框图；

图2为本发明实施例一提供的一种图像处理的方法的流程图；

图3本发明实施例二提供的一种图像处理的方法的流程图；

图4为图3所示方法中的图像的像素点模板示意图；

图5为本发明实施例三提供的一种图像处理的装置的模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，″模块″与″部件″可以混合地使用。

本发明的实施方式可以应用于相机上，也可以应用在移动终端、笔记本电脑等其他具有图像处理的智能设备上。图1是表示本发明的一个实施方式的相机的主要电气结构的框图。摄影镜头101由用于形成被摄体像的多个光学镜头构成，是单焦点镜头或变焦镜头。摄影镜头101能够通过镜头驱动部111在光轴方向上移动，根据来自镜头驱动控制部112的控制信号，控制摄影镜头101的焦点位置，在变焦镜头的情况下，也控制焦点距离。镜头驱动控制电路112按照来自微型计算机107的控制命令进行镜头驱动部111的驱动控制。

在摄影镜头101的光轴上、由摄影镜头101形成被摄体像的位置附近配置有摄像元件102。摄像元件102发挥作为对被摄体像摄像并取得摄像图像数据的摄像部的功能。在摄像元件102上二维地呈矩阵状配置有构成各像素的光电二极管。各光电二极管产生与受光量对应的光电转换电流，该光电转换电流由与各光电二极管连接的电容器进行电荷蓄积。各像素的前表面配置有拜耳排列的RGB滤色器。

摄像元件102与摄像电路103连接，该摄像电路103在摄像元件102中进行电荷蓄积控制和图像信号读出控制，对该读出的图像信号(模拟图像信号)降低重置噪声后进行波形整形，进而进行增益提高等以成为适当的信号电平。摄像电路103与A/D转换部104连接，该A/D转换部104对模拟图像信号进行模数转换，向总线199输出数字图像信号(以下称之为图像数据)。

总线199是用于传送在相机的内部读出或生成的各种数据的传送路径。在总线199连接着上述A/D转换部104，此外还连接着图像处理器105、JPEG处理器106、微型计算机107、SDRAM(SynchronousDRAM)108、存储器接口(以下称之为存储器I/F)109、LCD(液晶显示器：LiquidCrystalDisplay)驱动器110。

图像处理器105对基于摄像元件102的输出的图像数据进行OB相减处理、白平衡调整、颜色矩阵运算、伽马转换、色差信号处理、噪声去除处理、同时化处理、边缘处理等各种图像处理。JPEG处理器106在将图像数据记录于记录介质115时，按照JPEG压缩方式压缩从SDRAM108读出的图像数据。此外，JPEG处理器106为了进行图像再现显示而进行JPEG图像数据的解压缩。进行解压缩时，读出记录在记录介质115中的文件，在JPEG处理器106中实施了解压缩处理后，将解压缩的图像数据暂时存储于SDRAM108中并在LCD116上进行显示。另外，在本实施方式中，作为图像压缩解压缩方式采用的是JPEG方式，然而压缩解压缩方式不限于此，当然可以采用MPEG、TIFF、H.264等其他的压缩解压缩方式。

微型计算机107发挥作为该相机整体的控制部的功能，统一控制相机的各种处理序列。微型计算机107连接着操作单元113和闪存114。

操作单元113包括但不限于实体按键或者虚拟按键，该实体或虚拟按键可以为电源按钮、拍照键、编辑按键、动态图像按钮、再现按钮、菜单按钮、十字键、OK按钮、删除按钮、放大按钮等各种输入按钮和各种输入键等操作部材，检测这些操作部材的操作状态，。

将检测结果向微型计算机107输出。此外，在作为显示部的LCD116的前表面设有触摸面板，检测用户的触摸位置，将该触摸位置向微型计算机107输出。微型计算机107根据来自操作单元113的操作部材的检测结果，执行与用户的操作对应的各种处理序列。(同样，可以把这个地方改成计算机107根据LCD116前面的触摸面板的检测结果，执行与用户的操作对应的各种处理序列。)

闪存114存储用于执行微型计算机107的各种处理序列的程序。微型计算机107根据该程序进行相机整体的控制。此外，闪存114存储相机的各种调整值，微型计算机107读出调整值，按照该调整值进行相机的控制。SDRAM108是用于对图像数据等进行暂时存储的可电改写的易失性存储器。该SDRAM108暂时存储从A/D转换部104输出的图像数据和在图像处理器105、JPEG处理器106等中进行了处理后的图像数据。

存储器接口109与记录介质115连接，进行将图像数据和附加在图像数据中的文件头等数据写入记录介质115和从记录介质115中读出的控制。记录介质115例如为能够在相机主体上自由拆装的存储器卡等记录介质，然而不限于此，也可以是内置在相机主体中的硬盘等。

LCD驱动器110与LCD116连接，将由图像处理器105处理后的图像数据存储于SDRAM，需要显示时，读取SDRAM存储的图像数据并在LCD116上显示，或者，JPEG处理器106压缩过的图像数据存储于SDRAM，在需要显示时，JPEG处理器106读取SDRAM的压缩过的图像数据，再进行解压缩，将解压缩后的图像数据通过LCD116进行显示。

LCD116配置在相机主体的背面等上，进行图像显示。该LCD116设有检测用户的触摸操作的触摸面板。另外，作为显示部，在本实施方式中配置的是液晶表示面板(LCD116)，然而不限于此，也可以采用有机EL等各种显示面板。

本发明第一实施例提出一种图像处理的方法，请参阅图2，该方法包括步骤：

S210、将图像从RGB空间转换到YCbr空间；

S220、分别对图像数据的蓝色色度分量Cb和红色色度分量Cr进行滤波，去除边缘假色。

具体的，YCbCr空间是色彩空间的一种，其中，Y是指亮度分量，Cb指蓝色色度分量，而Cr指红色色度分量

在一个优选的方案中，该步骤S220、分别对图像数据的蓝色色度分量Cb和红色色度分量Cr进行滤波，去除边缘假色，包括：

S221、分别计算Cb和Cr中各像素点的边缘强度；

S222、遍历Cb和Cr中的各像素点的边缘强度；

S223、对边缘强度的值大于零的像素点进行滤波。

在一个优选的方案中，S221、分别计算Cb和Cr中各像素点的边缘强度，包括：

计算过程中，在当前像素点的周围取3*3大小区域；

分别计算该区域的水平、竖直、45度和135度四个方向的二阶导数绝对值；

取该二阶导数绝对值的最大值作为该当前像素点的边缘强度的值。

在一个优选的方案中，S222、遍历Cb和Cr中的各像素点的边缘强度，包括：

分别对该Cb和Cr中的像素点采用先行后列的顺序进行遍历，判断各像素点的边缘强度。

在一个优选的方案中，S223、对边缘强度的值大于零的像素点进行滤波，包括：

将该边缘强度的值大于零的像点的颜色替代为邻近的像素点的颜色。

本发明的发明人通过对含有紫边的边缘图片的研究发现，YCbCr空间的色度分量Cb和Cr的边缘位置即为RGB图像中观察到的紫边，故本发明只需在YCbCr空间对Cb和Cr分量进行滤波，使Cb和Cr中紫边的位置，用其周围像素代替即可达到去除紫边的目的。

本实施例的图像处理的方法，首先进入图像的YCbCr空间，然后分别对图像数据的蓝色色度分量Cb和红色色度分量Cr进行滤波，不仅能够去除多种颜色的边缘假色，而且算法简单，易于理解，最终使图像中紫边现象大大的减少，极大的提高的图像的视觉质量。

在上述实施例的基础上，本发明实施例二提供了另一种图像处理的方法。请参阅图3，方法流程包括：

S310、载入RGB图像；

S320、将该RGB图像从RGB空间转化到YCbCr空间。

具体的，RGB空间和YCbCr空间都是色彩空间的一种。其中RGB空间中，R、G、B分别是代表红、绿、蓝三个通道的颜色。

具体转换公式如下：

Y＝0.299*R+0.587*G+0.114*B

Cb＝-0.169*R-0.331*G+0.500*B

Cr＝0.500*R-0.419*G-0.081*B

S330、求取图像数据Cb上的边缘像素点。

具体的，该步骤可以通过循环遍历Cb上每一个像素点，对每一个像素点，求取其边缘强度大小，然后根据各像素点边缘强度的大小确定该像素点是否为边缘像素点。

如图4所示，首先，求取像素点P5处的边缘强度大小，取其周围3x3大小区域，分别计算该区域的水平、竖直、45度和135度四个方向的二阶导数绝对值大小，即

水平方向：g1＝abs(2*P5-P4-P6)

竖直方向：g2＝abs(2*p5-P2-P8)

45度方向：g3＝abs(2*p5-P3-P7)

135度方向：g4＝abs(2*P5-P1-P9)

获得四个方向的二阶导数的绝对值之后，取其中的最大值来作为当前点的边缘强度大小，即grad(P5)＝max(g1，g2，g3，g4)，循环遍历图像数据Cb，就可得到整个Cb的边缘强度大小grad_cb。其中，grad_cb的值大于0的像素点可定义为边缘像素点。

S340、对Cb进行滤波去除边缘假色。

为了加块运算速度和提高滤波效果，可以对Cb采用先行后列的处理顺序，先对行进行滤波，然后在对行滤波的结果上进行列滤波，依此来消除不同边缘方向的边缘假色。具体方法如下：

循环遍历Cb和grad_cb，如果当前点的边缘强度大于零，即grad_cb(Pi)＞0，则在图像数据Cb中对应的像素点进行先行滤波，后列滤波。

实际应用中，水平方向紫边效应较竖直方向多，故可以将水平方向滤波强度设为15个像宽度，竖直方向滤波强度设为9个像素宽度(具体竖直可根据具体情况改变)。滤波方式采用中值滤波，这样在紫边出现的地方，就用周围颜色替代，比如某个像素点grad_cb大于零，那么无论该像素点是什么颜色，均将其颜色替换为周围的像素的颜色。

本实施例中选择grad_cb(Pi)＞0即只要边缘强度大于零就进行滤波，可以把图像的颜色修正的更加纯正。

S350、求取图像数据Cr上的边缘像素点。

S360、对Cb进行滤波去除边缘假色。

需要说明的是，对Cb进行滤波的步骤及对Cr进行滤波的步骤没有时间先后的限制，并且，步骤S350、S360与步骤S330、S340的执行原理相同，此处不再赘述。

S370、将去除边缘假色后的图片从YCbCr空间转换到RGB空间。

转换公式如下：

R＝Y-1.402*Cb

G＝Y-0.344*Cb-0.714*Cr

B＝Y+1.177*Cb

需要说明的是，本实施例也可以应用在照片拍摄的过程中，即在拍摄获得一张照片后，在显示该图片之前就对该图片进行去除边缘假色的处理，那么显示的照片便是处理后的无边缘假色的照片，从而提高用户的体验。

本实施例的图片处理方法，将把图像从RGB空间转入YCbCr空间，然后分别对图像数据的蓝色色度分量Cb和红色色度分量Cr进行滤波，不仅能够去除多种颜色的边缘假色，而且算法简单，易于理解，最终使图像中紫边现象大大的减少，极大的提高的图像的视觉质量。

本发明实施例三进一步提供一种图像处理的装置，请参阅图5，该装置包括：

转换单元510，用于将图像从RGB空间转换到YCbr空间；

滤波单元520，用于分别对图像数据的蓝色色度分量Cb和红色色度分量Cr进行滤波，去除边缘假色。

实际应用中，该装置还可设置载入单元，用于载入图片。

如果载入的图片为RGB图片时，需要将该图片从RGB空间转入YCbCr空间。

在一个优选的方案中，该滤波单元520包括：

计算模块521，用于分别计算Cb和Cr中各像素点的边缘强度；

分析模块522，用于遍历Cb和Cr中的各像素点的边缘强度；

滤波模块523，用于对边缘强度的值大于零的像素点进行滤波。

在一个优选的方案中，该计算模块521，还用于计算过程中，在当前像素点的周围取3*3大小区域，分别计算该区域的水平、竖直、45度和135度四个方向的二阶导数绝对值，取该二阶导数绝对值的最大值作为该当前像素点的边缘强度的值。

在一个优选的方案中，该分析模块522，还用于分别对该Cb和Cr中的像素点采用先行后列的顺序进行遍历，判断各像素点的边缘强度。

在一个优选的方案中，该滤波模块523，用于将该边缘强度的值大于零的像点的颜色替代为邻近的像素点的颜色。

本实施例的图片处理装置，首先进入图像的YCbCr空间，然后分别对图像数据的蓝色色度分量Cb和红色色度分量Cr进行滤波，不仅能够去除多种颜色的边缘假色，而且算法简单，易于理解，最终使图像中紫边现象大大的减少，极大的提高的图像的视觉质量。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种图像处理的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

将图像从RGB空间转换到YCbr空间；

分别对所述图像数据的蓝色色度分量Cb和红色色度分量Cr进行滤波，去除边缘假色。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对蓝色色度分量Cb和红色色度分量Cr进行滤波，去除边缘假色，包括：

分别计算Cb和Cr中各像素点的边缘强度；

遍历Cb和Cr中的各像素点的边缘强度；

对边缘强度的值大于零的像素点进行滤波。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分别计算Cb和Cr中各像素点的边缘强度，包括：

计算过程中，在当前像素点的周围取3*3大小区域；

分别计算所述区域的水平、竖直、45度和135度四个方向的二阶导数绝对值；

取所述二阶导数绝对值的最大值作为所述当前像素点的边缘强度的值。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述遍历Cb和Cr中的各像素点的边缘强度，包括：

分别对所述Cb和Cr中的像素点采用先行后列的顺序进行遍历，判断各像素点的边缘强度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对边缘强度的值大于零的像素点进行滤波，包括：

将所述边缘强度的值大于零的像素点的颜色替代为邻近的像素点的颜色。

6.一种图像处理的装置，其特征在于，所述装置包括：

转换单元，用于将图像从RGB空间转换到YCbr空间；

滤波单元，用于分别对所述图像数据的蓝色色度分量Cb和红色色度分量Cr进行滤波，去除边缘假色。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述滤波单元包括：

计算模块，用于分别计算Cb和Cr中各像素点的边缘强度；

分析模块，用于遍历Cb和Cr中的各像素点的边缘强度；

滤波模块，用于对边缘强度的值大于零的像素点进行滤波。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块，还用于计算过程中，在当前像素点的周围取3*3大小区域，分别计算所述区域的水平、竖直、45度和135度四个方向的二阶导数绝对值，取所述二阶导数绝对值的最大值作为所述当前像素点的边缘强度的值。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述分析模块，还用于分别对所述Cb和Cr中的像素点采用先行后列的顺序进行遍历，判断各像素点的边缘强度。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述滤波模块，用于将所述边缘强度的值大于零的像素点的颜色替代为邻近的像素点的颜色。