CN105701784A - 实时可视化图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的实时可视化图像处理方法，包括以下步骤：前置滤波处理步骤，读取当前显示的图像数据的基本图像信息，对基本图像信息前置滤波处理，生成原始图像信息；范围确定步骤，根据原始图像信息确定当前显示的图像像素范围；图像处理步骤，对处于图像像素范围内的原始图像信息进行图像处理，生成处理结果；结果显示步骤，结合图像像素范围将处理结果直接显示，并根据控制信息返回图像处理步骤再次进行图像处理或输出处理结果。本发明通过实时可视化技术和图像处理算法进行融合，使结果实时可视化，让图像处理进程直观的显示，处理过程和精度得到更好的控制，同时能够有效的促进图像处理算法的有效选择与替换，提升图像处理的效率。

Description

实时可视化图像处理方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种实时可视化图像处理方法。

背景技术

图像处理技术是指通过对图像数据进行分析，以是图像数据达到所需求结果的技术，其又可称为影像处理技术。

目前，图像处理技术中所主要采用的图像算法的处理模式主要为：在输入图像数据之后，对图像数据的处理过程赋予一定的图像处理算法，由该图像处理算法对图像数据进行处理，并最终将处理结果输出到指定的磁盘上。在查看图像数据的处理结果时，需要打开经过处理后所生成的处理结果文件，才能够查看到相应的内容。

例如，如图1所示为现有技术中图像处理技术的图像处理流程示意图，图像处理技术中可采用由数字信号处理技术对图像数据进行数字信号处理，以获取经过数字信号处理后的图像数据的处理结果，其中，图像处理过程具体为，根据控制对图像数据进行处理，处理后将处理结果输出并由相关人员查看是否符合要求，如不符合要求的话再次返回至图像处理，并再次将处理结果输出，以便查看，直至输入的图像处理结果符合要求，在最终输出图像处理结果，在此过程中，由于花费大量的时间在图像处理结果的输出、检查、再处理、再输出等步骤中，将会浪费大量的时间，降低工作效率。

然而，目前的图像处理技术中还存在一些不足，例如：当前的图像处理技术中，在对图像数据进行处理的过程中，无法看到图像数据的中间过程的结果，使得无法准确有效的了解图像处理的过程是否符合要求，也无法针对处理中的图像进行实时的调整处理，而仅能够在图像处理完成后打开处理结果文件，才能了解图像数据处理的情况，这就使得图像处理的过程无法获得有效的保证，同时也严重的影响了图像处理过程的效率。

虽然针对图像处理技术中图像算法的可视化处理方法也有一些相应的研究，但目前该研究中主要还是通过针对硬件加速和并行计算技术等的图像算法来研究如何提高图像算法效率的，而并没有有效的解决图像处理过程中的可视化处理模式。

因此，如何提供一种能够有效的实现在图像处理过程中，图像处理的可视化操作并有效的提高图像处理效率的方法就成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种实时可视化图像处理方法，具有应用方便的优点，可实现图像处理过程中的可视化处理，同时提高图像处理过程的处理效率，保证图像数据的处理更加方便、快捷、有效。

本发明的实时可视化图像处理方法，包括以下步骤：

前置滤波处理步骤，读取当前显示的图像数据的基本图像信息，对基本图像信息前置滤波处理，生成原始图像信息；

范围确定步骤，根据原始图像信息确定当前显示的图像像素范围；

图像处理步骤，对处于图像像素范围内的原始图像信息进行图像处理，生成处理结果；

结果显示步骤，结合图像像素范围将处理结果直接显示，并根据控制信息返回所述图像处理步骤再次进行图像处理或输出处理结果。

优选的，前置滤波处理步骤包括：地理坐标信息获取步骤，通过前置滤波器反向推算图像数据的地理坐标信息；前置算法滤波处理步骤，前置滤波器通过前置算法对地理坐标信息和基本图像信息前置滤波处理。

进一步优选的，前置算法包括通用算法和专业算法；其中，通用算法由几何纠正算法、色阶饱和度亮度调整算法、直方图匹配滤波算法、色彩平衡调节算法、彩色拉伸算法、高通滤波锐化算法、均值滤波平滑算法、高斯平滑算法、图像掩码算法、Canny滤波算法、直方图匀色算法中至少一种算法组成；专业算法由正射校正算法、余志伟算法、高通滤波融合算法、HIS融合算法、Brovey融合算法、PanSplit融合算法、通道运算算法、彩色影像算法、有理RPC多项式校正算法、投影变换算法、影像变化检测算法、航空影像共线方程显示算法中至少一种算法组成。

优选的，图像处理步骤包括：分辨率采集步骤，采集当前显示的图像数据的分辨率信息；颜色表渲染步骤，根据原始图像信息渲染颜色表，生成包含颜色表的图像信息；后置滤波处理步骤，将所述图像信息滤波处理，根据分辨率信息生成符合显示标准的处理结果。

进一步优选的，图像处理步骤还包括：滤波处理步骤，根据预先设定的栅格滤波算法对原始图像信息进行滤波处理；滤波处理步骤位于分辨率采集步骤和颜色表渲染步骤之间。

优选的，结果显示步骤包括：显示步骤，将处理结果在显示器进行显示；输出步骤，根据控制信息返回图像处理步骤再次进行图像处理或将处理结果输出至磁盘文件进行存储。

进一步优选的，输出步骤包括融合结果输出和拷屏结果输出；其中，融合结果输出保存具有原始图像信息的处理结果；拷屏结果输出保存RGB三色位图处理结果。

本发明的实时可视化图像处理方法，通过将实时可视化技术和图像处理中专业算法进行技术融合，使图像处理算法的结果实时的可视化，同时处理结果的图像数据无需输出便能实时显示，让图像处理进程更加直观的显示，保证处理过程和精度得到更好的控制，同时能够有效的促进图像处理算法的有效选择与替换，提升图像处理的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中图像处理方法的流程示意图。

图2为本发明实时可视化图像处理方法的一个实施例的流程示意图。

图3为本发明实时可视化图像处理方法的一个实施例的流程图。

图4为本发明实时可视化图像处理方法的一个实施例的前置处理步骤的流程图。

图5为本发明实时可视化图像处理方法的一个实施例的图像处理步骤的流程图。

图6为本发明实时可视化图像处理方法的一个实施例的结果显示步骤的流程图。

图7为本发明实时可视化图像处理方法的一个实施例的待RPC多项式校正算法的处理图像。

图8为本发明实时可视化图像处理方法的一个实施例的RPC多项式校正算法处理的结果图像。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

图2为本发明实时可视化图像处理方法的一个实施例的流程示意图。

如图2所示，本发明实时可视化图像处理方法的主要流程为：根据控制对图像数据进行处理，同时在图像处理的过程中，保持图像处理过程的可视化，即，将图像的处理过程实时的在显示器或其它显示设备上进行显示，以便通过图像处理的可视化，方便相关工作人员能够及时的发现图像处理过程中的错误、问题，并及时调整图像处理的算法、流程等，保证图像处理的过程更加精确、快速，并最终在图像处理完成后再将处理结果输出。

本发明中由于采用可视化的图像处理方法，能够在图像处理的过程中，及时的查看图像的处理进程，检查图像处理是否符合要求，并进行及时的调整，保证图像处理的准确性，同时，由于图像处理过程的可视化，也省去了现有技术中图像处理过程需要在图像处理完成输出后再进行检查，并多次重复图像处理、处理结果输出、检查的步骤，有效的提高了图像处理的速度，保证图像处理过程的高效性。

图3为本发明实时可视化图像处理方法的一个实施例的流程图；图4为本发明实时可视化图像处理方法的一个实施例的前置处理步骤的流程图；图5为本发明实时可视化图像处理方法的一个实施例的图像处理步骤的流程图；图6为本发明实时可视化图像处理方法的一个实施例的结果显示步骤的流程图。

如图3所示，本实施例中采用本发明实时可视化图像处理方法具体包括以下步骤：

前置滤波处理步骤101，读取当前显示的图像数据的基本图像信息，对基本图像信息前置滤波处理，生成原始图像信息。

具体的，实时可视化图像处理方法调用前置处理器，由前置处理器打开需要进行图像处理的图像数据文件，使得图像数据显示在显示器上。

同时，由前置处理器读取当前显示的图像数据的基本图像信息，并根据设定的前置算法对基本图像信息进行前置滤波处理，生成原始图像信息，以便通过生成的原始图像信息进行后续的图像处理。

其中，基本图像信息可具体包括波段数、左上角点坐标值、图像像素密度、图像像素高度。

进一步的，如图4所示，前置处理步骤101还可进一步的具体划分为：

地理坐标信息获取步骤1011，通过前置滤波器反向推算图像数据的地理坐标信息。

具体的，通过调用前置滤波器来反向推算当前显示的图像数据的图像数据文件的地理坐标信息，以便掌握图像数据文件的位置，方便后续图像处理完成后的处理结果输出。

前置算法滤波处理步骤1012，前置滤波器通过前置算法对地理坐标信息和基本图像信息前置滤波处理。

具体的，将地理坐标信息和和基本图像信息进行结合，使得基本图像信息中进一步的包括地理坐标信息。

同时，由前置滤波器通过前置算法来对地理坐标信息和基本图像信息相互结合后进行前置滤波处理，以对其进行前置滤波处理，使得经前置滤波处理后生成的原始图像信息更加符合图像处理的要求，保证图像处理的过程更加准确。

其中，前置处理过程中所采用的前置算法可分为通用算法和专业算法。

且，再进一步的，通用算法可由几何纠正算法、色阶饱和度亮度调整算法、直方图匹配滤波算法、色彩平衡调节算法、彩色拉伸算法、高通滤波锐化算法、均值滤波平滑算法、高斯平滑算法、图像掩码算法、Canny滤波算法、直方图匀色算法中至少一种算法组成。

专业算法可由正射校正算法、余志伟算法、高通滤波融合算法、HIS融合算法、Brovey融合算法、PanSplit融合算法、通道运算算法、彩色影像算法、有理RPC多项式校正算法、投影变换算法、影像变化检测算法、航空影像共线方程显示算法中至少一种算法组成。

通过通用算法和专业算法构成的前置算法对地理坐标信息和基本图像信息进行前置滤波处理能够保证图像处理更加有效，为后续进一步的图像处理提供有效的保证，并提高图像处理的准确性。

同时，前置算法中不同通用算法或专业算法的选取和使用可通过工作人员根据基本图像信息中图像的特点来进行适应的选取，例如可根据经验规则等进行选取通用算法、专业算法或通用算法和专业算法的组合来进行前置滤波处理。

范围确定步骤102，根据原始图像信息确定当前显示的图像像素范围。

具体的，根据前置处理步骤101前置处理后的原始图像信息来确定图像数据文件的原始图像像素范围，并进一步的确定当前显示的图像像素范围。

进一步的，根据确定出的原始图像像素范围，能够通过前置滤波器反向推算出当前显示的图像像素范围。

其中，原始图像像素范围和图像像素范围可具体包括：图像高度、图像宽度、图像起始点X坐标、图像起始点Y坐标。

图像处理步骤103，对处于图像像素范围内的原始图像信息进行图像处理，生成处理结果。

具体的，首先，将原始图像信息获取后读取至内存中，以方便对图像信息的快速处理，其中进一步的包括基本图像信息和图像像素范围，用以辅助图像处理。

其次，根据获取的原始图像信息来进行图像处理，并将图像处理的过程进行实时的显示，确保图像处理过程的可视性，以便对图像处理的情况进行及时的了解，同时及时调整图像处理的过程，保证图像处理更加符合要求，最终得到经过图像处理后的处理结果。

进一步的，如图5所示，图像处理步骤103还可进一步的分为：

分辨率采集步骤1031，采集当前显示的图像数据的分辨率信息。

具体的，获取当前显示图像信息的显示器或其他显示设备的分辨率信息，以便通过该分辨率信息确定图像信息的显示要求，同时通过该分辨率信息也可辅助限制图像处理过程的进行，保证经过图像处理的处理结果能够有效的在显示器等显示设备上进行显示，不会造成规格不符、显示不全等问题，同时尽量保证图像信息的一致性。

滤波处理步骤1032，根据预先设定的栅格滤波算法对原始图像信息进行滤波处理。

具体的，将原始图像信息按照预先设定好的栅格滤波算法来进行滤波处理，以进一步的去除原始图像信息中的多余信息，保证图像处理的准确性。

且，滤波处理步骤位于分辨率采集步骤1031和颜色表渲染步骤1033之间，以保证进行颜色表渲染的原始图像信息更加的符合要求。

再进一步的，滤波处理步骤1032可根据不同的图像信息的处理需求进行相应的滤波处理次数的增减，以保证对原始图像信息处理的更加符合要求。

例如，当不需对原始图像信息进行滤波处理，则可通过将滤波处理的次数减为0，即不对原始图像信息进行滤波处理；当需要多次对原始图像信息进行滤波处理的话，则可相应的将滤波处理的次数增加至相应的数值，如2、3、4······。

同时，原始图像信息的滤波处理并不会影响原始图像信息的位数，即如原原始图像信息的位数为16bit，则经过滤波处理后的原始图像信息的位数也为16bit，或如原原始图像信息的位数为8bit，则经过滤波处理后的原始图像信息的位数也为8bit，以此保证图像处理过程中图像数据的一致性，方便图像信息的显示和处理。

颜色表渲染步骤1033，根据原始图像信息渲染颜色表，生成包含颜色表的图像信息。

具体的，将经过或未经过滤波处理的原始图像信息进行颜色表的重新渲染，以获得包含颜色表的图像信息。

其中，图像渲染实际是通过源图像的颜色信息，即颜色表来对源图像进行颜色渲染的，因此，针对图像处理过程，在获取颜色表并对颜色表进行重新渲染后将能够进一步的保证图像处理的有效进行。

同时，8bit数据的颜色显示范围为0～255；16bit数据的颜色显示范围为0～65536。颜色表中仅包含8bit或16bit数据的颜色的数值，使得颜色表更加的简洁。

后置滤波处理步骤1034，将所述图像信息滤波处理，根据分辨率信息生成符合显示标准的处理结果。

具体的，调用后置滤波器来对经过颜色表渲染后的图像信息进行后置滤波处理，并结合分辨率信息来辅助图像信息的后置滤波处理，以便处理后的图像信息符合显示器等显示设备的显示要求，同时也符合当前显示的图像数据的分辨率要求。

其中，后置滤波器主要针对图像信息进行颜色变换后的再处理，对图像信息进行进一步的滤波处理，生成处理结果。

同时，后置滤波器还会进一步的将16bit的图像信息转换为8bit的图像信息，以方便后续处理结果在显示器等显示设备上的显示。

结果显示步骤104，结合图像像素范围将处理结果直接显示，并根据控制信息返回图像处理步骤103再次进行图像处理或输出处理结果。

具体的，将经过图像处理的图像信息的处理结果直接显示在显示器或其他显示设备上，方便对图像信息的查看，同时如果图像信息存在问题，可及时的调整图像处理的算法、过程等，在此过程中并不将处理结果输出，直至图像处理完成并检验合格后，由工作人员输入的控制信息来对处理结果进行输出。

进一步的，如图6所示，结果显示步骤还可进一步的包括：

显示步骤1041，将处理结果在显示器进行显示。

具体的，将经过图像处理的图像信息的处理结果实时的显示在显示器等显示设备上，以便工作人员的查看。

输出步骤1042，根据控制信息返回图像处理步骤103再次进行图像处理或将处理结果输出至磁盘文件进行存储。

具体的，如确认处理结果符合要求，无需修改的话，则工作人员可通过输入控制信息来控制图像信息处理的处理结果进行输出，以便对处理结果的保存；另如处理结果中存在不符合要求的问题等，可通过调整、修改图像处理算法、流程等调整图像信息的处理过程，以便调整图像信息的处理结果，使处理结果更加符合要求。

由于图像处理步骤103中对图像进行处理后生成的处理结果进行实时的显示后，能够使得工作人员更加快速的查看到处理结果是否满足处理要求，如处理结果不符合要求，则能够通过输入控制信息来控制图像处理步骤103再次对图像进行处理，如此反复，能够使得图像的处理结果更加符合要求。通过此步骤可避免现有技术中需要将处理结果输出后，通过打开处理结果并查看才能得知处理结果是否符合要求，有效的减少了图像处理的时间，提高了图像处理的效率。

再进一步的，输出步骤1042中结果输出可具体包括：融合结果输出和拷屏结果输出。

其中，融合结果输出为保存具有原始图像信息的处理结果；而拷屏结果输出保存RGB三色位图处理结果。工作人员可通过具体处理需求选择适合的结果输出方式，同时也可两种输出方式共同选择。

图7为本发明实时可视化图像处理方法的一个实施例的待RPC多项式几何校正算法的处理图像，图8为本发明实时可视化图像处理方法的一个实施例的RPC多项式几何校正算法处理后的图像。

如图7、8所示，为实施例为运用本发明实时可视化图像处理方法的具体图像处理过程如下：

如图7所示，为读取的图像数据的基本图像信息，需要对该基本图像信息进行前置滤波处理。

即，按照本发明的前置滤波处理步骤101，将图像加载到屏幕上显示，根据地理坐标信息获取步骤1011推算图像的地理坐标信息，并按照前置算法滤波处理步骤1012步骤对图像进行前置滤波处理。

且，根据图像处理步骤103中的分辨率采集步骤1031采集图像的分辨率信息，进行图像到屏幕分辨率的转换。

同时，根据图7所示的图像可知，该基本图像信息存在几何变形，因此需对该基本图像信息进行几何纠正处理。

即，采用本发明的滤波处理步骤1032，对图像进行RPC多项式几何校正算法处理，根据颜色表渲染步骤1033将图像进行颜色表的渲染，后置滤波处理步骤1034进行图像后置滤波处理，将图像转换为屏幕可显示的图像数据。

以及，根据结果显示步骤104的显示步骤1041对后置滤波处理后的图像进行屏幕显示，得到经过几何纠正的基本图像信息。

同时，经过几何纠正的基本图像信息如图8所示，且图8所述的基本图像信息可根据需要进行进一步的参数调整，并在调整完毕后，可根据需要通过输出步骤1042进行结果输出，输出方式可选择融合输出或者拷屏输出，或两种输出方式同时进行。

本实施例通过运用本发明的实施可视化图像处理方法，有效的实现对图像信息的快速、高效处理，同时针对图像信息的处理过程能够进行实时查看，并根据实际情况进行相应的调整、修改，保证最终处理后的图像具有更高的精准度，并有效的提升图像处理的效率。

本发明的实时可视化图像处理方法，通过将实时可视化技术和图像处理中专业算法进行技术融合，使图像处理算法的结果实时的可视化，同时处理结果的图像数据无需输出便能实时显示，让图像处理进程更加直观的显示，保证处理过程和精度得到更好的控制，同时能够有效的促进图像处理算法的有效选择与替换，提升图像处理的效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种实时可视化图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

前置滤波处理步骤，读取当前显示的图像数据的基本图像信息，对所述基本图像信息前置滤波处理，生成原始图像信息；

范围确定步骤，根据所述原始图像信息确定当前显示的图像像素范围；

图像处理步骤，对处于图像像素范围内的原始图像信息进行图像处理，生成处理结果；

结果显示步骤，结合所述图像像素范围将处理结果直接显示，并根据控制信息返回所述图像处理步骤再次进行图像处理或输出处理结果。

2.根据权利要求1所述的实时可视化图像处理方法，其特征在于，

所述前置滤波处理步骤包括：

地理坐标信息获取步骤，通过前置滤波器反向推算图像数据的地理坐标信息；

前置算法滤波处理步骤，所述前置滤波器通过前置算法对所述地理坐标信息和基本图像信息前置滤波处理。

3.根据权利要求2所述的实时可视化图像处理方法，其特征在于，

所述前置算法包括通用算法和专业算法；

其中，所述通用算法由几何纠正算法、色阶饱和度亮度调整算法、直方图匹配滤波算法、色彩平衡调节算法、彩色拉伸算法、高通滤波锐化算法、均值滤波平滑算法、高斯平滑算法、图像掩码算法、Canny滤波算法、直方图匀色算法中至少一种算法组成；

所述专业算法由正射校正算法、余志伟算法、高通滤波融合算法、HIS融合算法、Brovey融合算法、PanSplit融合算法、通道运算算法、彩色影像算法、有理RPC多项式校正算法、投影变换算法、影像变化检测算法、航空影像共线方程显示算法中至少一种算法组成。

4.根据权利要求1所述的实时可视化图像处理方法，其特征在于，

所述图像处理步骤包括：

分辨率采集步骤，采集当前显示的图像数据的分辨率信息；

颜色表渲染步骤，根据原始图像信息渲染颜色表，生成包含颜色表的图像信息；

后置滤波处理步骤，将所述图像信息滤波处理，根据所述分辨率信息生成符合显示标准的处理结果。

5.根据权利要求4所述的实时可视化图像处理方法，其特征在于，

所述图像处理步骤还包括：

滤波处理步骤，根据预先设定的栅格滤波算法对原始图像信息进行滤波处理；

所述滤波处理步骤位于所述分辨率采集步骤和颜色表渲染步骤之间。

6.根据权利要求1所述的实时可视化图像处理方法，其特征在于，

所述结果显示步骤包括：

显示步骤，将处理结果在显示器进行显示；

输出步骤，根据控制信息返回所述图像处理步骤再次进行图像处理或将处理结果输出至磁盘文件进行存储。

7.根据权利要求6所述的实时可视化图像处理方法，其特征在于，

所述输出步骤包括融合结果输出和拷屏结果输出；

其中，所述融合结果输出保存具有原始图像信息的处理结果；

所述拷屏结果输出保存RGB三色位图处理结果。