CN109496326B - 一种图像处理方法、设备及系统 - Google Patents

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Abstract

一种图像处理方法、设备及系统，该方法包括：获取一矢量模型，通过所述矢量模型能够获得在图像旋转过程中待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重与旋转角度之间的对应关系(S11)；获取待旋转图像区块、旋转中心和目标旋转角度(S12)；利用所述矢量模型根据所述旋转中心以及目标旋转角度确定所述待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据所述影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值(S13)。通过上述方式，不会大幅度降低信息量，进而减少对图像识别的影响，提高图像识别的准确性。

Description

一种图像处理方法、设备及系统
技术领域
本发明涉及图像处理领域，尤其是涉及一种图像处理方法、设备及系统。
背景技术
现有的图像处理过程中，图像旋转过程中，需要经过图像重采样，即插值运算，这样容易降低图像的信息量，一般情况下不会对图像识别产生影响。但是，当图像分辨率很低时，由于图像旋转带来的信息量降低会对图像识别造成很大影响，大大降低图像识别的准确性。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种图像处理方法、设备及系统，能够解决现有图像旋转过程中由于插值导致的信息量降低的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种图像处理方法，包括：获取一矢量模型，通过矢量模型能够获得在图像旋转过程中待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重与旋转角度之间的对应关系；获取待旋转图像区块、旋转中心和目标旋转角度；利用该矢量模型根据旋转中心以及目标旋转角度确定该待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据该影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值。
为了解决上述问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种图像处理设备，包括：通信电路，用于获取待旋转图像区块、旋转中心和目标旋转角度；处理器，耦接该通信电路，用于获取一矢量模型，通过矢量模型能够获得在图像旋转过程中待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重与旋转角度之间的对应关系；利用该矢量模型根据旋转中心以及目标旋转角度确定该待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据该影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值。
为了解决上述问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种图像处理系统，包括：如上所述的图像处理设备和拍摄设备，图像处理设备连接该摄设备，用于对拍摄设备拍摄的待旋转图像进行处理。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的部分实施例中，通过获取一矢量模型，能够获得在图像旋转过程中待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重与旋转角度之间的对应关系，获取待旋转图像区块、旋转中心和目标旋转角度，利用该矢量模型根据旋转中心以及目标旋转角度确定待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据该影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值，从而可将周围像素的影响融合进旋转后的像素，而不需要进行插值运算，因此不会大幅度降低信息量，进而减少对图像识别的影响，提高图像识别的准确性。
附图说明
图1是本发明图像处理方法第一实施例的流程示意图；
图2是本发明图像处理方法第二实施例的流程示意图；
图3是本发明图像处理方法中矢量模型的示意图；
图4是本发明图像处理方法第三实施例的流程示意图；
图5是本发明图像处理方法第四实施例的流程示意图；
图6是本发明图像处理方法第五实施例的流程示意图；
图7是待旋转图像中存在倾斜设置的待旋转图像区块的场景示意图；
图8是本发明图像处理方法第五实施例中步骤S137的流程示意图；
图9是本发明图像处理设备第一实施例的结构示意图；
图10是本发明图像处理设备第二实施例的结构示意图；
图11是本发明图像处理系统一实施例的结构示意图；
图12是本发明具有存储功能的设备一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明图像处理方法第一实施例包括：
S11：获取一矢量模型，通过矢量模型能够获得在图像旋转过程中待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重与旋转角度之间的对应关系；
其中，该矢量模型可以包括预先保存的将待旋转图像以该待旋转图像的中心位置为旋转中心旋转各个角度后得到的像素位置模型，通过对该位置模型的分析，可以得到在图像旋转过程中待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重与旋转角度之间的对应关系。
S12：获取待旋转图像区块、旋转中心和目标旋转角度；
其中，该待旋转图像区块可以是待旋转图像中的某些区域，例如包含待识别工件的区域，也可以是整个待旋转图像，此处不做具体限定。
该目标旋转角度可以是用户手动输入的旋转角度，也可以是预先设定的旋转角度，又或者是对待旋转图像进行识别后检测出的有利于观测的旋转角度，角度数值可以根据实际处理或观测需求而定，此处不做具体限定。
该旋转中心可以是待旋转图像区块的中心位置，也可以是其他位置，例如用户所选择的位置。例如，当用户不输入旋转中心时，默认以该待旋转图像的中心位置为旋转中心进行旋转。当用户指定旋转中心时，则以用户指定的位置作为旋转中心进行旋转。
S13：利用该矢量模型根据旋转中心以及目标旋转角度确定待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据该影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值。
其中，该待旋转像素及其相邻像素所对应的像素值可以是该待旋转像素及其相邻像素的原始像素值，也可以是待旋转像素及其相邻像素经过处理后获取的像素值；该像素融合方式可以是加权求和或者比例加权等计算方式，具体计算方式可以视实际需求而定，此处不做具体限定。
具体地，在一个应用例中，当需要对图像以默认旋转中心(如待旋转图像的中心位置)进行旋转处理时，图像处理设备可以直接获取预先保存的矢量模型以及目标旋转角度，如用户输入的45度，即顺时针旋转45度，然后根据目标旋转角度，分析该矢量模型，可以得到待旋转图像区块(如整个待旋转图像)顺时针旋转45度后，旋转前的像素及其相邻像素在旋转后的对应像素中所占的比例，从而可以得到旋转前的像素及其相邻像素的像素值对旋转后的对应像素的像素值的影响权重。然后，图像处理设备可以利用像素融合方式(如加权求和)对旋转前的像素及其相邻像素的像素值结合对应的影响权重进行计算，最后得到旋转后的对应像素的像素值。该待旋转图像区块中的每个像素均可以采用上述方式计算得到旋转后的对应像素的像素值，从而可以得到旋转后的图像区块。
当需要对图像以用户指定的旋转中心进行旋转时，首先获取用户指定的作为旋转中心的位置，然后将该位置代入到该矢量模型的旋转中心，从而进一步利用该矢量模型根据目标旋转角度确定待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据该影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值。
在其他应用例中，可以根据实际需要对旋转前的像素及其相邻像素的像素值进行处理后，获得对应的像素值，然后再计算旋转后的对应像素的像素值，例如对边缘相对于像素排列行/列方向处于倾斜状态的待旋转图像区块，先反算该待旋转图像区块边缘平行于像素排列行/列方向时，该待旋转图像区块的待旋转像素及其相邻像素所对应的像素值，然后再以反算后的该对应像素值计算旋转后的对应像素的像素值。
在其他实施例中，该矢量模型也可以直接包括分析后得到的该对应关系，例如将旋转角度与不同位置的待旋转像素的影响权重之间的对应关系保存为一个对应关系表，以便于后续图像处理时直接在该对应关系表中找到指定位置的像素在目标旋转角度对应的影响权重，从而提高处理效率。当然，该矢量模型也可以是根据获取的目标旋转角度以及目标像素的位置来实时计算得到的模型，此处不做具体限定。
本实施例中，通过获取一矢量模型，能够获得在图像旋转过程中待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重与旋转角度之间的对应关系，获取待旋转图像区块、旋转中心和目标旋转角度，利用该矢量模型根据旋转中心以及目标旋转角度确定待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据该影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值，从而可将周围像素的影响融合进旋转后的像素，而不需要进行插值运算，因此不会大幅度降低信息量，进而减少对图像识别的影响，提高图像识别的准确性。
如图2所示，本发明图像处理方法第二实施例是在本发明图像处理方法第一实施例的基础上，步骤S11进一步包括：
S111：将以预定形状表示的待旋转像素及其相邻像素在按旋转角度进行旋转后与以该预定形状表示的对应像素的重叠面积之间的比例关系作为该影响权重，并将该影响权重与该旋转角度以及像素位置进行关联，以形成矢量模型。
其中，该预定形状可以是正方形，也可以是长方形，还可以是多边形等其他形状，具体可以根据实际需求而定，此处不做具体限定。该相邻像素是待旋转像素旋转前在该待旋转图像区块中的相邻像素。
具体地，结合图3所示，以正方形表示的待旋转像素及其相邻像素为例，其中，相邻像素包括在像素排列的行/列方向上，以及对角方向上与该待旋转像素相邻的像素。当需要对该待旋转图像区块进行逆时针45度旋转，如用户输入-45度时，该正方形表示的待旋转像素(以中心像素A为例)及其相邻像素B1～B8逆时针45度旋转后，与以正方形表示的对应像素C(图3中以虚线表示的正方形C)的重叠面积之间的比例关系分别为7/9、0、1/18、0、1/18、1/18、0、1/18和0，即如图3所示，对于中心像素A旋转后的对应像素C，只有像素A、像素B2、B4、B5和B7与其重叠，从而以上述比例关系作为该待旋转像素A及其相邻像素B1～B8对旋转后的对应像素C的影响权重，根据上述方式，可以得到每个位置的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并将得到的影响权重与该旋转角度(例如：-45度/逆时针45度)以及像素的位置进行关联，最后得到该矢量模型。根据上述方式，可以得到每个旋转角度对应的矢量模型。
可选地，步骤S111之前，还可以包括：
S1101：根据待旋转图像的图像旋转中心和旋转角度，确定以预定形状表示的每个待旋转像素在以该图像旋转中心为中心旋转该旋转角度后的对应像素。其中，该图像旋转中心为待旋转图像的中心。
S1102：确定该待旋转图像中每个待旋转像素及其相邻像素在以该图像旋转中心为中心旋转该旋转角度后与该对应像素的重叠面积之间的比例关系。
具体地，结合图3所示，在一个应用例中，当需要对待旋转图像建立矢量模型时，首先根据旋转中心(待旋转图像的中心位置)和旋转角度(如逆时针旋转45度)，确定该待旋转图像中，每个待旋转像素旋转后的对应像素。以图3中待旋转像素B6为例，该像素B6逆时针旋转45度后，得到的对应像素是G(图3中的以虚线表示的正方形G)，然后，可以根据该像素B6和其相邻像素B4、A、B7与该对应像素G的重叠面积，像素分别计算B6、B4、A和B7与像素G的重叠面积占该像素G的总面积的比例，即可以得到待旋转像素B6及其相邻像素B4、A、B7在按旋转角度(逆时针旋转45度)进行旋转后与该对应像素G的重叠面积之间的比例关系。根据上述方式，可以得到每个待旋转像素旋转后的对应像素，以及每个待旋转像素及其相邻像素在按旋转角度进行旋转后与该对应像素的重叠面积之间的比例关系。
对于每个旋转角度和每个待旋转像素，均可以根据上述方式，得到每个待旋转像素根据每个旋转角度旋转后的对应像素，以及每个待旋转像素及其相邻像素在按旋转角度进行旋转后与该对应像素的重叠面积之间的比例关系。然后，继续执行上述步骤S111，即可以得到每个旋转角度和每个待旋转像素对应的矢量模型。
本实施例中，可以用查询表方式或公式方式表示影响权重与旋转角度以及像素位置之间的对应关系，即将影响权重与旋转角度以及像素位置之间的对应关系保存在一个或多个查询表中，或者将影响权重与旋转角度以及像素位置之间的对应关系保存为一个或多个公式，在获取目标旋转角度以及像素位置后，采用查表或者公式计算的方式，即可以快速得到该影响权重，提高图像处理效率。
在其他实施例中，还可以根据实际需求设置该矢量模型，例如设置影响权重与某个角度范围的对应关系，此处不做具体限定。
如图4所示，本发明图像处理方法第三实施例是在本发明图像处理方法第一实施例的基础上，步骤S13进一步包括：
S131：利用以下公式(1)进行像素融合：
Figure BDA0001857644170000071
其中，Vmid为旋转后的对应像素的像素值，V′mid为待旋转像素所对应的像素值，a为待旋转像素所对应的影响权重，Vi为待旋转像素的第i个相邻像素所对应的像素值，bi为第i个相邻像素所对应的影响权重，n为相邻像素的数量。
其中，相邻像素至少包括沿待旋转图像区块中的像素的行排列方向和列排列方向与待旋转像素相邻设置的四个相邻像素。
具体地，结合图3所示，在一个应用例中，相邻像素以沿待旋转图像区块中的像素的行排列方向和列排列方向与待旋转像素相邻设置的四个相邻像素为例，图像处理设备根据矢量模型获取待旋转像素A的像素值V′mid对旋转后的对应像素C的像素值Vmid的影响权重a，及其相邻四个像素B2、B4、B5和B7的像素值V1～V4对旋转后的对应像素C的像素值Vmid的影响权重b1～b4后，则可以根据上述公式，计算该旋转后的对应像素C的像素值Vmid。其中，该影响权重b1～b4的值可以相同，也可以不同，具体视实际情况而定，例如当像素B2、B4、B5和B7与像素C重叠的面积相等时，b1～b4的值相同。
当然，在其他实施例中，该相邻像素还可以包括像素排列的对角方向上与该待旋转像素相邻设置的相邻像素，如图3中的B1、B3、B6和B8。
本实施例还可以与本发明图像处理方法第二实施例相结合。
如图5所示，本发明图像处理方法第四实施例是在本发明图像处理方法第一实施例的基础上，步骤S13进一步包括：
S132：通过矢量模型获取与目标旋转角度以及像素位置对应的影响权重；
S133：根据该影响权重对待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素的实际像素值进行加权求和，进而将计算获得的加权像素值作为旋转后的对应像素的像素值。
具体地，在一个应用例中，当矢量模型采用用查询表方式表示影响权重与旋转角度以及像素位置之间的对应关系时，图像处理设备获取目标旋转角度以及像素位置后，可以根据待旋转像素及其相邻像素的位置在查询表中查找各像素在目标旋转角度下的影响权重，然后根据获取的影响权重对待旋转图像区块中待旋转像素及其相邻像素的实际像素值进行加权求和，最终可以计算出旋转后的对应像素的像素值。
例如，图3中的待旋转图像区块中，以待旋转像素A和其相邻的四个像素B2、B4、B5和B7为例，其中，利用矢量模型查表可以得到该目标旋转角度(如45度)对应的像素A对旋转后的像素C的影响权重为7/9，而B2、B4、B5和B7对旋转后的像素C的影响权重均为1/18，且像素A、B2、B4、B5和B7的实际像素值分别为128、220、160、100和40，则可以利用上述公式(1)进行加权求和：
Figure BDA0001857644170000081
可以得到旋转后的像素C的像素值Vmid。待旋转图像区块中的其他像素的像素值也可以采用上述公式(1)进行计算，最终可以得到整个旋转后的图像的像素值。具体计算过程中，其他像素的相邻像素还可以包括沿像素排列的对角方向相邻设置的像素，各个相邻像素对应的影响权重也可以不同，具体视矢量模型中相邻像素与旋转后的对应像素的重叠面积比例关系而定，此处不做具体限定。
本实施例还可以与本发明图像处理方法第二或第三实施例或者其组合相结合。
在其他实施例中，当待旋转图像区块的边缘与像素排列的行/列方向存在夹角时，例如拍摄工件时，该工件的边缘与像素排列的行方向有夹角，即该工件在图像中是倾斜的，该夹角即为倾斜角度，此时，需要将该待旋转图像区块中的像素进行处理，反算该工件边缘与像素排列的行方向一致时待旋转像素的初始像素值，利用该初始像素值以及倾斜角度和目标旋转角度叠加后的角度，可以较准确地计算旋转后的对应像素的像素值，避免由于倾斜导致旋转处理后边缘模糊问题，有利于提高后续图像识别的精度。
具体如图6所示，本发明图像处理方法第五实施例是在本发明图像处理方法第一实施例的基础上，步骤S13进一步包括：
S134：判断待旋转图像区块的边缘是否相对于预设的参考方向倾斜设置；
其中，该参考方向为待旋转图像区块中的像素的行排列方向或列排列方向。
具体地，在一个应用例中，可以先对待旋转图像进行边缘检测，获取待旋转图像区块。其中，边缘检测方法可以采用连通域检测等方式检测连通的区域作为待旋转图像区块，该待旋转图像区块可以是拍摄的待检测工件或者待检测工件和检测台的图像，具体可以视实际需求设置，此处不做具体限定。
结合图7所示，对待旋转图像边缘检测后获取的待旋转图像区块包括D和E，此时，分别判断待旋转图像区块D和E的边缘是否相对于像素的行排列方向或列排列方向倾斜设置，例如分别判断区块D和E靠近图像底部的边缘
Figure BDA0001857644170000091
和/>
Figure BDA0001857644170000092
是否与图7所示的x轴或y轴方向一致，若不一致，即存在夹角，如图7所示，/>
Figure BDA0001857644170000093
和/>
Figure BDA0001857644170000094
与x轴方向均存在夹角α和β，则可以判定该区块D和E相对于预设的参考方向倾斜设置。
S135：若相对于预设的参考方向倾斜设置，则检测该待旋转图像区块的倾斜角度；
具体地，结合图7所示，上述应用例中，判定该区块D和E相对于预设的参考方向倾斜设置后，可以分别检测该区块D和E的倾斜角度，即检测获取该夹角α和β的值，其中，可以利用边缘检测等方式获取该区块D和E的边缘
Figure BDA0001857644170000101
和/>
Figure BDA0001857644170000102
所在方向与x轴方向的夹角α和β的值，或者可以通过检测/>
Figure BDA0001857644170000103
和/>
Figure BDA0001857644170000104
的斜率，计算其与x轴方向的夹角α和β的值，具体检测方式可以根据实际需求而定。
S136：从矢量模型获取与该倾斜角度对应的第一组影响权重；
S137：根据该待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素的实际像素值以及第一组权重值反向推算出当该待旋转图像区块的边缘沿参考方向设置时该待旋转图像区块内的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值；
具体地，在上述应用例中，获取该倾斜角度α和β后，可以利用矢量模型获取该倾斜角度α和β对应的第一组影响权重，具体通过查表或公式计算等方式获取，此处不做具体限定。然后，根据区块D中的待旋转像素及其相邻像素的实际像素值以及该倾斜角度α对应的第一组权重值，可以反向推算出当该待旋转图像区块D的边缘
Figure BDA0001857644170000105
沿参考方向x轴方向设置时该待旋转图像区块D内的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值。其中，可以利用上述步骤S131中的公式(1)估算出该初始像素值。区块E中的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值也可以采用相同的方式计算。/>
可选地，如图8所示，步骤S137包括：
S1371：通过反向推算使得反向推算出的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值经第一组影响权重进行加权求和后能够得到待旋转像素的实际像素值。
具体地，在上述应用例中，对于每个边缘倾斜设置的待旋转图像区块，如图7中的D，可以利用上述公式(1)，建立待旋转像素及其相邻像素的初始像素值和实际像素值之间的方程，然后同样可以建立其中一个相邻像素及其相邻像素的初始像素值和实际像素值之间的方程，同样还可以建立周边其他像素及其相邻像素的初始像素值和实际像素值之间的方程，由此可以建立由多个方程组成的方程组，进而通过对该方程组中某个或某些像素的未知像素值(例如旋转中心像素的初始像素值)进行赋值的方式，可以估算出该方程组的解，从而可以比较准确的反向推算出待旋转像素及其相邻像素的初始像素值。
S138：通过矢量模型获取与该倾斜角度与目标旋转角度的叠加角度对应的第二组影响权重；
S139：根据第二组影响权重对反向推算出的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值进行加权求和，进而将计算获得加权像素值作为旋转后的对应像素的像素值。
具体地，对于每个边缘倾斜设置的待旋转图像区块，如图7中的区块D，可以通过矢量模型查找到该倾斜角度α和目标旋转角度(如30度)的叠加角度α+30对应的第二组影响权重，从而可以利用上述公式(1)对反向推算出的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值进行加权求和，最终可以得到旋转后的对应像素的像素值。类似的，对于图7中的区块E，也可以采用上述相同的方式进行计算。
可选地，在其他实施例中，该边缘倾斜的待旋转图像区块也可以采用本发明图像处理方法第一至第四实施例中任一实施例或其组合提供的方法直接进行计算，即以该目标旋转角度直接获取矢量模型后计算旋转后的像素值，不需要反算初始像素值，最终得到旋转后的图像。
本实施例中，通过将倾斜设置的待旋转图像区块中的像素进行处理，反算出该待旋转图像区块的边缘与像素排列的行方向一致时的初始像素值，并利用该初始像素值以及倾斜角度和目标旋转角度叠加后的角度，可以较准确地计算旋转后的对应像素的像素值，避免由于倾斜导致旋转处理后边缘模糊问题，有利于进一步提高后续图像识别的精度。
如图9所示，本发明图像处理设备第一实施例10包括：
通信电路102，用于获取待旋转图像区块、旋转中心和目标旋转角度；
处理器101，耦接该通信电路102，用于获取一矢量模型，通过该矢量模型能够获得在图像旋转过程中待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重与旋转角度之间的对应关系，利用该矢量模型根据旋转中心以及目标旋转角度确定待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据该影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值。
其中，该处理器101也可以是通过该通信电路102获取该矢量模型，该矢量模型可以是保存在该图像处理设备10的内部，也可以是保存在与该图像处理设备10连接的外部设备(图未示)中，此处不做具体限定。
可选地，该处理器101进一步用于：在获取该矢量模型时，将以预定形状表示的待旋转像素及其相邻像素在按旋转角度进行旋转后与以预定形状表示的对应像素的重叠面积之间的比例关系作为影响权重，并将影响权重与旋转角度以及像素位置进行关联，最终形成矢量模型。
其中，在所述矢量模型中，可以采用查询表方式或公式方式表示影响权重与旋转角度之间的对应关系。
可选地，该处理器101进一步用于：在将以预定形状表示的待旋转像素及其相邻像素在按旋转角度进行旋转后与以预定形状表示的对应像素的重叠面积之间的比例关系作为影响权重，并将所述影响权重与旋转角度以及像素位置进行关联，以形成矢量模型之前，根据图像旋转中心和旋转角度，确定以预定形状表示的每个待旋转像素在以该图像旋转中心为中心旋转该旋转角度后的对应像素，并确定每个待旋转像素及其相邻像素在以该图像旋转中心为中心旋转该旋转角度后与对应像素的重叠面积之间的比例关系。
可选地，该处理器101进一步用于：在计算旋转后的对应像素的像素值时，通过上述公式(1)进行像素融合。
其中，相邻像素至少包括沿待旋转图像区块中的像素的行排列方向和列排列方向与待旋转像素相邻设置的四个相邻像素。
可选地，该处理器101进一步用于：通过矢量模型获取与目标旋转角度以及像素位置对应的影响权重，根据该影响权重对待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素的实际像素值进行加权求和，进而将计算获得加权像素值作为旋转后的对应像素的像素值。
可选地，该处理器101还用于：判断待旋转图像区块的边缘是否相对于预设的参考方向倾斜设置，并在待旋转图像区块的边缘相对于预设的参考方向倾斜设置时，检测该待旋转图像区块的倾斜角度，从矢量模型获取与该倾斜角度对应的第一组影响权重，根据待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素的实际像素值以及该第一组权重值反向推算出当待旋转图像区块的边缘沿参考方向设置时待旋转图像区块内的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值，然后，通过矢量模型获取与该倾斜角度与目标旋转角度的叠加角度对应的第二组影响权重，根据该第二组影响权重对反向推算出的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值进行加权求和，进而将计算获得加权像素值作为旋转后的对应像素的像素值。
其中，可选地，在计算该待旋转像素及其相邻像素的初始像素值时，该处理器101用于通过反向推算使得反向推算出的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值经该第一组影响权重进行加权求和后能够得到待旋转像素的实际像素值。
由此，当该待旋转图像区块相对于预设的参考方向，例如像素排列的行/列方向倾斜设置时，该图像处理设备10可以较准确地计算旋转后的对应像素的像素值，避免由于倾斜导致旋转处理后边缘模糊问题，有利于进一步提高后续图像识别的精度。
本实施例中，该处理器101的具体功能实现过程可以参考本发明图像处理方法第一至第五实施例所提供的方法，此处不再重复。
本实施例中，该图像处理设备可以是服务器、移动终端或者集成有上述图像处理功能的电路或芯片等。
在其他实施例中，该图像处理设备还可以视实际需求包括存储器、显示器等，此处不做具体限定。
本实施例中，图像处理设备通过获取一矢量模型，能够获得在图像旋转过程中待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重与旋转角度之间的对应关系，并利用通信电路获取待旋转图像区块、旋转中心和目标旋转角度，利用该矢量模型根据旋转中心以及目标旋转角度确定待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据该影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值，从而可将周围像素的影响融合进旋转后的像素，而不需要进行插值运算，因此不会大幅度降低信息量，进而减少对图像识别的影响，提高图像识别的准确性。
具体地，如图10所示，本发明图像处理设备第二实施例20与本发明图像处理设备10结构类似，相同之处此处不再赘述，不同之处在于，本发明图像处理设备20还包括：拍摄组件103，耦接该处理器101，用于拍摄图像，并将拍摄后的待旋转图像传输给处理器101，以便于处理器101进行图像处理。
其中，该拍摄组件103可以包括摄像头、编码芯片等部件，具体视实际需求而定，此处不做具体限定。
可选地，图像处理设备20还包括：存储器104，耦接该处理器101，用于存储处理器101执行指令所需要的数据或指令，例如矢量模型，以便于处理器101后续进行图像处理。
本实施例中，图像处理设备可以是具有图像处理功能的摄像机或者具有摄像功能的图像处理设备。
如图11所示，本发明图像处理系统一实施例30包括：图像处理设备301和拍摄设备302，其中该图像处理设备301连接该拍摄设备302，用于对拍摄设备302拍摄的待旋转图像进行处理。
其中，该图像处理设备301的结构可以参考本发明图像处理设备第一实施例，此处不再重复。
本实施例中，图像处理设备通过拍摄设备获取待旋转图像，利用一矢量模型获得在图像旋转过程中待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重与旋转角度之间的对应关系，并获取待旋转图像区块、旋转中心和目标旋转角度，利用该矢量模型根据旋转中心以及目标旋转角度确定待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据该影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值，从而可将周围像素的影响融合进旋转后的像素，而不需要进行插值运算，因此不会大幅度降低信息量，进而减少对图像识别的影响，提高图像识别的准确性。
如图12所示，本发明具有存储功能的设备一实施例中，具有存储功能的设备50内部存储有程序501，该程序501被执行时实现如本发明图像处理方法第一至第五实施例中任一个以及任意不冲突的组合所提供的方法。
其中，具有存储功能的设备50可以是便携式存储介质如U盘、光盘，也可以是基站或可集成于基站中的独立部件，例如基带板等。
本实施例中，具有存储功能的设备中存储的程序被执行时，通过获取一矢量模型，能够获得在图像旋转过程中待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重与旋转角度之间的对应关系，获取待旋转图像区块、旋转中心和目标旋转角度，利用该矢量模型根据旋转中心以及目标旋转角度确定待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据该影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值，从而可将周围像素的影响融合进旋转后的像素，而不需要进行插值运算，因此不会大幅度降低信息量，进而减少对图像识别的影响，提高图像识别的准确性。
以上所述仅为本发明的实施方式，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 (18)

1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：
获取一矢量模型，通过所述矢量模型能够获得在图像旋转过程中待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重与旋转角度之间的对应关系；
获取待旋转图像区块、旋转中心和目标旋转角度；
利用所述矢量模型根据所述旋转中心以及目标旋转角度确定所述待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据所述影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值；
其中，所述利用所述矢量模型根据所述旋转中心以及目标旋转角度确定所述待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据所述影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值的步骤包括：
判断所述待旋转图像区块的边缘是否相对于预设的参考方向倾斜设置；
若相对于预设的参考方向倾斜设置，则检测所述待旋转图像区块的倾斜角度；
从所述矢量模型获取与所述倾斜角度对应的第一组影响权重；
根据所述待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素的实际像素值以及所述第一组影响权重反向推算出当所述待旋转图像区块的边缘沿所述参考方向设置时所述待旋转图像区块内的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值；
通过所述矢量模型获取与所述倾斜角度与所述目标旋转角度的叠加角度对应的第二组影响权重；
根据所述第二组影响权重对反向推算出的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值进行加权求和，进而将计算获得加权像素值作为旋转后的对应像素的像素值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取一矢量模型的步骤包括：
将以预定形状表示的待旋转像素及其相邻像素在按所述旋转角度进行旋转后与以所述预定形状表示的所述对应像素的重叠面积之间的比例关系作为所述影响权重，并将所述影响权重与所述旋转角度以及像素位置进行关联，以形成所述矢量模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将以预定形状表示的待旋转像素及其相邻像素在按所述旋转角度进行旋转后与以所述预定形状表示的所述对应像素的重叠面积之间的比例关系作为所述影响权重，并将所述影响权重与所述旋转角度以及像素位置进行关联，以形成所述矢量模型之前，包括：
根据图像旋转中心和所述旋转角度，确定以所述预定形状表示的每个所述待旋转像素在以所述图像旋转中心为中心旋转所述旋转角度后的所述对应像素；
确定每个所述待旋转像素及其相邻像素在以所述图像旋转中心为中心旋转所述旋转角度后与所述对应像素的重叠面积之间的比例关系。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述矢量模型中，以查询表方式或公式方式表示所述影响权重与所述旋转角度以及所述像素位置之间的对应关系。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述矢量模型根据所述旋转中心以及目标旋转角度确定所述待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据所述影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值的步骤还包括：
通过以下公式进行像素融合：
Figure FDA0004167451770000021
其中，Vmid为旋转后的对应像素的像素值，Vm'id为所述待旋转像素所对应的像素值，a为所述待旋转像素所对应的影响权重，Vi为所述待旋转像素的第i个相邻像素所对应的像素值，bi为第i个相邻像素所对应的影响权重，n为所述相邻像素的数量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述相邻像素至少包括沿所述待旋转图像区块中的像素的行排列方向和列排列方向与所述待旋转像素相邻设置的四个相邻像素。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述矢量模型根据所述旋转中心以及目标旋转角度确定所述待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据所述影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值的步骤进一步包括：
通过所述矢量模型获取与所述目标旋转角度以及像素位置对应的影响权重；
根据所述影响权重对所述待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素的实际像素值进行加权求和，进而将计算获得的加权像素值作为旋转后的对应像素的像素值。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素的实际像素值以及所述第一组影响权重反向推算出当所述待旋转图像区块的边缘沿所述参考方向设置时所述待旋转图像区块内的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值的步骤包括：
通过反向推算使得反向推算出的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值经所述第一组影响权重进行加权求和后能够得到所述待旋转像素的实际像素值。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考方向为所述待旋转图像区块中的像素的行排列方向或列排列方向。
10.一种图像处理设备，其特征在于，包括：
通信电路，用于获取待旋转图像区块、旋转中心和目标旋转角度；
处理器，耦接所述通信电路，用于获取一矢量模型，通过所述矢量模型能够获得在图像旋转过程中待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重与旋转角度之间的对应关系；利用所述矢量模型根据所述旋转中心以及目标旋转角度确定所述待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素对旋转后的对应像素的影响权重，并根据所述影响权重以像素融合方式计算旋转后的对应像素的像素值；
其中，所述处理器还用于：
判断所述待旋转图像区块的边缘是否相对于预设的参考方向倾斜设置，并在所述待旋转图像区块的边缘相对于预设的参考方向倾斜设置时，检测所述待旋转图像区块的倾斜角度；
从所述矢量模型获取与所述倾斜角度对应的第一组影响权重；
根据所述待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素的实际像素值以及所述第一组影响权重反向推算出当所述待旋转图像区块的边缘沿所述参考方向设置时所述待旋转图像区块内的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值；
通过所述矢量模型获取与所述倾斜角度与所述目标旋转角度的叠加角度对应的第二组影响权重；
根据所述第二组影响权重对反向推算出的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值进行加权求和，进而将计算获得加权像素值作为旋转后的对应像素的像素值。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述处理器进一步用于：将以预定形状表示的待旋转像素及其相邻像素在按所述旋转角度进行旋转后与以所述预定形状表示的所述对应像素的重叠面积之间的比例关系作为所述影响权重，并将所述影响权重与所述旋转角度以及像素位置进行关联，以形成所述矢量模型。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述处理器进一步用于：在所述矢量模型中，以查询表方式或公式方式表示所述影响权重与所述旋转角度以及所述像素位置之间的对应关系。
13.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述处理器进一步用于：在将以预定形状表示的待旋转像素及其相邻像素在按所述旋转角度进行旋转后与以所述预定形状表示的所述对应像素的重叠面积之间的比例关系作为所述影响权重，并将所述影响权重与所述旋转角度以及像素位置进行关联，以形成所述矢量模型之前，根据图像旋转中心和所述旋转角度，确定以所述预定形状表示的每个所述待旋转像素在以所述图像旋转中心为中心旋转所述旋转角度后的所述对应像素，并确定每个所述待旋转像素及其相邻像素在以所述图像旋转中心为中心旋转所述旋转角度后与所述对应像素的重叠面积之间的比例关系。
14.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述处理器进一步用于：
通过以下公式进行像素融合：
Figure FDA0004167451770000051
其中，Vmid为旋转后的对应像素的像素值，Vm'id为所述待旋转像素所对应的像素值，a为所述待旋转像素所对应的影响权重，Vi为所述待旋转像素的第i个相邻像素所对应的像素值，bi为第i个相邻像素所对应的影响权重，n为所述相邻像素的数量。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述相邻像素至少包括沿所述待旋转图像区块中的像素的行排列方向和列排列方向与所述待旋转像素相邻设置的四个相邻像素。
16.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述处理器进一步用于：通过所述矢量模型获取与所述目标旋转角度以及像素位置对应的影响权重；根据所述影响权重对所述待旋转图像区块中的待旋转像素及其相邻像素的实际像素值进行加权求和，进而将计算获得加权像素值作为旋转后的对应像素的像素值。
17.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述处理器还用于：通过反向推算使得反向推算出的待旋转像素及其相邻像素的初始像素值经所述第一组影响权重进行加权求和后能够得到所述待旋转像素的实际像素值。
18.一种图像处理系统，其特征在于，包括：如权利要求10-17任一项所述的图像处理设备和拍摄设备，所述图像处理设备连接所述拍摄设备，用于对所述拍摄设备拍摄的待旋转图像进行处理。
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