CN109754381B - 一种图像处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于图像处理领域，公开了一种图像处理方法及系统，其方法包括：获取待处理图像的像素信息；在待处理图像中确定待还原四边形区域；计算待还原四边形区域的四个顶点的坐标；根据待还原四边形区域的四个顶点的坐标，计算待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比；根据待处理图像的像素信息和原始图像的长宽比建立新图像；计算新图像的四个顶点的坐标；根据待处理图像的像素信息、待还原四边形区域的四个顶点的坐标和新图像的四个顶点的坐标，对新图像进行处理得到还原图像。本发明的图像处理方法可优化移动终端扫码的摄像头角度倾斜问题，一定程度上避免由于扫码角度而导致的扫码失败问题，提高用户的使用体验。

Description

一种图像处理方法及系统

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，特别涉及一种图像处理方法及系统。

背景技术

随着智能终端及网络技术的迅速发展，智能终端的普及率也越来越高。在日常工作生活中，用手机等智能设备的摄像头功能进行拍照和扫码等也成为必不可少的需求。但由于拍照手法以及产品质量的原因，有可能拍出来的照片存在一定的扭曲或者倾斜，不符合用户的初衷，达不到满意的效果。

目前，在图像处理中，普通的水平倾斜失真可以通过简单的图像处理手段，比如倾斜校正等方法进行还原，但对于较为复杂的透视失真，用传统的透视变换方法处理图像，得到的图像可能存在长宽比例失调的现象，不能实现等比例还原图像。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像处理方法及系统，实现按照原图像中的物体的真实长宽比还原图像的目的。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，提供一种图像处理方法，包括：

获取待处理图像的像素信息；

在所述待处理图像中确定待还原四边形区域；

计算所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标；

根据所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标，计算所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比；

根据所述待处理图像的像素信息和所述原始图像的长宽比建立新图像；

计算所述新图像的四个顶点的坐标；

根据所述待处理图像的像素信息、所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标，对所述新图像进行处理得到还原图像。

进一步优选地，所述计算所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标具体包括：

获取所述待处理图像的中心点；

将所述待处理图像的中心点作为物理坐标中心点；

根据所述物理坐标中心点和所述待处理图像的像素信息，计算所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标。

进一步优选地，所述根据所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标，计算所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比具体包括：

获取摄像头的中心点坐标和所述待还原四边形区域的对角线交点的坐标；

将所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述摄像头的中心点坐标代入公式(2)(3)(4)和(5)，再结合公式(1)得到所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比T：

其中，所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标分别为A(X_A，Y_A，0)，B(X_B，Y_B，0)，C(X_C，Y_C，0)，D(X_D，Y_D，0)，所述摄像头的中心点坐标为Z(0，0，Z_F)，所述待还原四边形区域的对角线交点的坐标为G(X_G，Y_G，0)。

进一步优选地，所述根据所述待处理图像的像素信息和所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比建立新图像具体包括：

获取所述待处理图像的长度方向的像素信息和宽度方向的像素信息；

根据所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比、所述长度方向的像素信息和所述宽度方向的像素信息建立新图像。

进一步优选地，所述根据所述待处理图像的像素信息、所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标，对所述新图像进行处理得到还原图像具体包括：

利用所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标计算透视矩阵的参数；

根据计算得到的透视矩阵和所述待处理图像的像素信息对所述新图像进行映射和插值，得到还原图像。

另一方面，还提供一种图像处理系统，包括：

像素信息获取模块，用于获取待处理图像的像素信息；

区域确定模块，用于在所述待处理图像中确定待还原四边形区域；

坐标计算模块，用于计算所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标；

长宽比计算模块，用于根据所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标，计算所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比；

新图像建立模块，用于根据所述待处理图像的像素信息和所述原始图像的长宽比建立新图像；

所述坐标计算模块，还用于计算所述新图像的四个顶点的坐标；

图像处理模块，用于根据所述待处理图像的像素信息、所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标，对所述新图像进行处理得到还原图像。

进一步优选地，所述坐标计算模块包括：

中心点获取单元，用于获取所述待处理图像的中心点；

物理坐标中心点确定单元，用于将所述待处理图像的中心点作为物理坐标中心点；

坐标计算单元，用于根据所述物理坐标中心点和所述待处理图像的像素信息，计算所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标。

进一步优选地，所述长宽比计算模块包括：

坐标获取单元，用于获取摄像头的中心点坐标和所述待还原四边形区域的对角线交点的坐标；

长宽比计算单元，用于将所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述摄像头的中心点坐标代入公式(2)(3)(4)和(5)，再结合公式(1)得到所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比T：

其中，所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标分别为A(X_A，Y_A，0)，B(X_B，Y_B，0)，C(X_C，Y_C，0)，D(X_D，Y_D，0)，所述摄像头的中心点坐标为Z(0，0，Z_F)，所述待还原四边形区域的对角线交点的坐标为G(X_G，Y_G，0)。

进一步优选地，所述新图像建立模块包括：

像素信息获取单元，用于获取所述待处理图像的长度方向的像素信息和宽度方向的像素信息；

新图像建立单元，用于根据所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比、所述长度方向的像素信息和所述宽度方向的像素信息建立新图像。

进一步优选地，所述图像处理模块包括：

透视矩阵计算单元，用于利用所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标计算透视矩阵的参数；

映射插值单元，用于根据计算得到的透视矩阵和所述待处理图像的像素信息对所述新图像进行映射和插值，得到还原图像。

与现有技术相比，本发明提供的一种图像处理方法及系统具有以下有益效果：

1、本发明通过计算待还原四边形区域的四个顶点坐标，然后根据该四个顶点坐标计算得到待还原四边形区域对应的原始图像的真实长宽比，再根据原始图像的真实长宽比建立新图像，使得到的新图像与原始图像的长宽比相同，然后在新图像中通过现有的透视矩阵计算即可得到与原始图像的长宽比相同的还原图像，本发明的图像处理方法可在扫码等场景中，优化移动终端扫码的摄像头角度倾斜问题，一定程度上避免由于扫码角度而导致的扫码失败问题，提高用户的使用体验，同时本方法还可提高OCR识别的准确率。

2、在本发明一优选实施例中，根据待处理图像的长度方向的像素信息、宽度方向的像素信息和原始图像的长宽比建立新图像，可使建立的新图像尺寸更接近原始图像，提高图像的还原率。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种图像处理方法及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种图像处理方法的第一实施例的流程示意图；

图2是本发明一种图像处理方法的第二实施例的流程示意图一；

图3是本发明一种图像处理方法的第二实施例的流程示意图二；

图4是本发明一种图像处理方法的第二实施例的流程示意图三；

图5是本发明一种图像处理方法的数学建模示意图；

图6是本发明一种图像处理方法的图像处理效果图；

图7是本发明一种图像处理系统的一个实施例的结构示意框图。

附图标号说明

100、像素信息获取模块； 200、区域确定模块；

300、坐标计算模块； 310、中心点获取单元；

320、物理坐标中心点确定单元； 330、坐标计算单元；

400、长宽比计算模块； 500、新图像建立模块；

510、像素信息获取单元； 520、新图像建立单元；

600、图像处理模块； 610、透视矩阵计算单元；

620、映射插值单元。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

根据本发明提供的第一实施例，如图1所示，一种图像处理方法，包括：

S100获取待处理图像的像素信息；

S200在所述待处理图像中确定待还原四边形区域；

S300计算所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标；

S400根据所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标，计算所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比；

S500根据所述待处理图像的像素信息和所述原始图像的长宽比建立新图像；

S600计算所述新图像的四个顶点的坐标；

S700根据所述待处理图像的像素信息、所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标，对所述新图像进行处理得到还原图像。

具体地，本实施例主要用于还原矩形图像，如二维码、条形码、信用卡、名片等矩形图像。待处理图像是指通过相机、手机摄像头等直接拍摄得到的图像。矩形图像通过相机、手机摄像头拍摄后得到的待处理图像中包括变形的四边形区域，因此先在待处理图像中确定待还原四边形区域，然后计算待还原四边形区域的四个顶点的坐标，再根据待还原四边形区域的四个顶点的坐标，计算待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比。例如，原始图像为矩形棋盘，通过相机拍摄后变成一个变形的平面四边形棋盘，先获取图像中的变形的平面四边形棋盘的四个顶点的坐标，然后根据图像中的变形的平面四边形棋盘的四个顶点的坐标计算原始矩形棋盘的长宽比。

得到原始图像的长宽比后，根据获取的待处理图像的像素信息和原始图像的长宽比建立新图像，此时建立的新图像是只有尺寸的空白图像。然后计算新图像的四个顶点的坐标，最后根据待处理图像的像素信息、待还原四边形区域的四个顶点的坐标和新图像的四个顶点的坐标，对新图像进行处理，即对空白图像进行像素填充得到还原图像。

本发明通过计算待还原四边形区域的四个顶点坐标，然后根据该四个顶点坐标计算得到待还原四边形区域对应的原始图像的真实长宽比，再根据原始图像的真实长宽比建立新图像，使得到的新图像与原始图像的长宽比相同，然后在新图像中通过现有的透视矩阵计算即可得到与原始图像的长宽比相同的还原图像，通过本发明的图像处理方法可在扫码等场景中，优化移动终端扫码的摄像头角度倾斜问题，一定程度上避免由于扫码角度而导致的扫码失败问题，提高用户的使用体验，同时本方法还可提高OCR识别的准确率。

根据本发明提供的第二实施例，如图2所示，一种图像处理方法，包括：

S100获取待处理图像的像素信息；

S200在所述待处理图像中确定待还原四边形区域；

S310获取所述待处理图像的中心点；

S320将所述待处理图像的中心点作为物理坐标中心点；

S330根据所述物理坐标中心点和所述待处理图像的像素信息，计算所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标；

S400根据所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标，计算所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比；

S500根据所述待处理图像的像素信息和所述原始图像的长宽比建立新图像；

S600计算所述新图像的四个顶点的坐标；

S700根据所述待处理图像的像素信息、所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标，对所述新图像进行处理得到还原图像。

具体地，在计算待还有四边形区域的四个顶点的坐标时，先获取待处理图像的中心点，待处理图像的中心点是指相机的中心点在图像上的对应点，将待处理图像的中心点作为物理坐标中心点，然后根据待处理图像的像素信息，计算待还原四边形区域的四个顶点的坐标。

优选地，如图3所示，步骤S500所述根据所述待处理图像的像素信息和所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比建立新图像具体包括：

S510获取所述待处理图像的长度方向的像素信息和宽度方向的像素信息；

S520根据所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比、所述长度方向的像素信息和所述宽度方向的像素信息建立新图像。

具体地，本实施例中，先获取待处理图像的长度方向的像素信息和宽度方向的像素信息，然后根据原始图像的长宽比、长度方向的像素信息和宽度方向的像素信息建立新图像，在建立新图像时，可选取待处理图像的长度方向的像素为新图像的长度，然后根据原始图像的长宽比得到新图像的宽度，最后再根据新图像的长度和新图像的宽度建立新图像；或者选取待处理图像的宽度方向的像素为新图像的宽度，根据原始图像的长宽比得到新图像的长度；或者选取待处理图像的长度方向与待处理图像的宽度方向之间的像素作为新图像的长度或宽度，然后根据原始图像的长宽比，计算得到新图像的宽度或长度。例如，待处理图像的像素尺寸为800×600，即待处理图像的长度方向的像素为800，待处理图像的宽度方向的像素为600，原始图像的长宽比1比1，可以800为新图像的长度，然后根据长宽比计算得到新图像的宽度800，或者以600为新图像的宽度，然后根据长宽比计算得到新图像的长度600，或者在600至800中选取一个像素作为新图像的长度或宽度。

本实施例中，根据待处理图像的长度方向的像素信息、宽度方向的像素信息和原始图像的长宽比建立新图像，可使建立的新图像尺寸更接近原始图像，提高图像的还原率。

优选地，如图4所示，步骤S700所述根据所述待处理图像的像素信息、所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标，对所述新图像进行处理得到还原图像具体包括：

S710利用所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标计算透视矩阵的参数；

S720根据计算得到的透视矩阵和所述待处理图像的像素信息对所述新图像进行映射和插值，得到还原图像。

具体地，本实施例中，在建立新图像后，先获取新图像的四个顶点的坐标，例如，新图像的像素尺寸为800×800，则新图像的四个顶点的坐标分别为(0，0)、(0，800)、(800，800)、(800，0)。然后根据待还原四边形区域的四个顶点的坐标和新图像的四个顶点的坐标计算透视矩阵的参数，透视矩阵是现有技术中的透视变换算法。

计算出透视矩阵中的参数后，根据待处理图像中的像素信息(即待处理图像中的各个点的像素)、计算得到的透视矩阵及其参数对建立的新图像进行映射和插值，即可得到还原后的图像。

优选地，步骤S400所述根据所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标，计算所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比具体包括：

获取摄像头的中心点坐标和所述待还原四边形区域的对角线交点的坐标；

将所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述摄像头的中心点坐标代入公式(2)(3)(4)和(5)，再结合公式(1)得到所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比T为：

其中，所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标分别为A(X_A，Y_A，0)，B(X_B，Y_B，0)，C(X_C，Y_C，0)，D(X_D，Y_D，0)，所述摄像头的中心点坐标为Z(0，0，Z_F)，所述待还原四边形区域的对角线交点的坐标为G(X_G，Y_G，0)。

具体地，本实施例从相机成像原理入手，对图像进行数学建模，得出了一个结论：在图像中的四个点形成的四边形和固定的观察点(相机的中心点)中，必然会有固定长宽比的矩形，而该矩形的长宽比即为图像中的四个点形成的四边形对应的原始真实图像的长宽比。

根据上述结论计算原始图像的长宽比，如图5所示，待还原四边形区域的四个顶点的坐标分别为(X_A，Y_A，0)，B(X_B，Y_B，0)，C(X_C，Y_C，0)，D(X_D，Y_D，0)，摄像头的中心点坐标为Z(0，0，Z_F)，摄像头的中心点坐标在图中对应观察点F，Z_F为相机到原始图像的距离，待还原四边形ABCD的对角线交点为G(X_G，Y_G，0)，四边形LJKH是形成的新的矩形(对应四边形ABCD)，四边形LJKH的长宽比即为原始图像的长宽比。在上述条件中，已知条件为(X_A，Y_A，0)，B(X_B，Y_B，0)，C(X_C，Y_C，0)，D(X_D，Y_D，0)，Z(0，0，Z_F)。

原始图像的长宽比的计算过程如下：

根据直线AC与直线BD求得交点G的坐标为：

Z_G＝0

直线FB的方程为：

过点G平行于FB的直线方程为：

直线FD的方程为：

根据公式(7)和公式(8)求交点H的坐标为：

点G和点F的中点I的坐标为：

点H的对角点J的坐标为：

同理点K的坐标为：

点K的对角点L的坐标为：

向量LH的坐标为：

向量HK的坐标为：

由于LH与HK垂直，所以LH×HK＝0

以Z_F为未知数的二次项系数为A，常数项系数为C：

结合ABCD四个点的坐标和Z_F求得原始图像的长宽比T为：

其中，

根据上述方法计算得到长宽比T后，再结合待处理图像的像素信息建立新图像，然后对新图像中进行映射和插值处理即可得到还原后的图像。图像处理的效果图如图6所示，图6中左边为待处理图像，右边为处理后得到的还原图像。

根据本发明提供的第三实施例，如图7所示，一种图像处理系统，包括：

像素信息获取模块100，用于获取待处理图像的像素信息；

区域确定模块200，用于在所述待处理图像中确定待还原四边形区域；

坐标计算模块300，用于计算所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标；

长宽比计算模块400，用于根据所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标，计算所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比；

新图像建立模块500，用于根据所述待处理图像的像素信息和所述原始图像的长宽比建立新图像；

所述坐标计算模块300，还用于计算所述新图像的四个顶点的坐标；

图像处理模块600，用于根据所述待处理图像的像素信息、所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标，对所述新图像进行处理得到还原图像。

具体地，本实施例主要用于还原矩形图像，如二维码、条形码、信用卡、名片等矩形图像。待处理图像是指通过相机、手机摄像头等直接拍摄得到的图像。矩形图像通过相机、手机摄像头拍摄后得到的待处理图像中包括变形的四边形区域，因此先在待处理图像中确定待还原四边形区域，然后计算待还原四边形区域的四个顶点的坐标，再根据待还原四边形区域的四个顶点的坐标，计算待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比。例如，原始图像为矩形棋盘，通过相机拍摄后变成一个变形的平面四边形棋盘，先获取图像中的变形的平面四边形棋盘的四个顶点的坐标，然后根据图像中的变形的平面四边形棋盘的四个顶点的坐标计算原始矩形棋盘的长宽比。

得到原始图像的长宽比后，根据获取的待处理图像的像素信息和原始图像的长宽比建立新图像，此时建立的新图像是只有尺寸的空白图像。然后计算新图像的四个顶点的坐标，最后根据待处理图像的像素信息、待还原四边形区域的四个顶点的坐标和新图像的四个顶点的坐标，对新图像进行处理，即对空白图像进行像素填充得到还原图像。

本发明通过计算待还原四边形区域的四个顶点坐标，然后根据该四个顶点坐标计算得到待还原四边形区域对应的原始图像的真实长宽比，再根据原始图像的真实长宽比建立新图像，使得到的新图像与原始图像的长宽比相同，然后在新图像中通过现有的透视矩阵计算即可得到与原始图像的长宽比相同的还原图像，通过本发明的图像处理方法可在扫码等场景中，优化移动终端扫码的摄像头角度倾斜问题，一定程度上避免由于扫码角度而导致的扫码失败问题，提高用户的使用体验，同时本方法还可提高OCR识别的准确率。

优选地，所述坐标计算模块300包括：

中心点获取单元310，用于获取所述待处理图像的中心点；

物理坐标中心点确定单元320，用于将所述待处理图像的中心点作为物理坐标中心点；

坐标计算单元330，用于根据所述物理坐标中心点和所述待处理图像的像素信息，计算所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标。

具体地，在计算待还有四边形区域的四个顶点的坐标时，先获取待处理图像的中心点，待处理图像的中心点是指相机的中心点在图像上的对应点，将待处理图像的中心点作为物理坐标中心点，然后根据待处理图像的像素信息，计算待还原四边形区域的四个顶点的坐标。

优选地，所述长宽比计算模块400包括：

坐标获取单元410，用于获取摄像头的中心点坐标和所述待还原四边形区域的对角线交点的坐标；

长宽比计算单元420，用于将所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述摄像头的中心点坐标代入公式(2)(3)(4)和(5)，再结合公式(1)得到所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比T：

其中，所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标分别为A(X_A，Y_A，0)，B(X_B，Y_B，0)，C(X_C，Y_C，0)，D(X_D，Y_D，0)，所述摄像头的中心点坐标为Z(0，0，Z_F)，所述待还原四边形区域的对角线交点的坐标为G(X_G，Y_G，0)。具体地，本实施例从相机成像原理入手，对图像进行数学建模，得出了一个结论：在图像中的四个点形成的四边形和固定的观察点(相机的中心点)中，必然会有固定长宽比的矩形，而该矩形的长宽比即为图像中的四个点形成的四边形对应的原始真实图像的长宽比。

根据上述结论计算原始图像的长宽比，如图5所示，待还原四边形区域的四个顶点的坐标分别为(X_A，Y_A，0)，B(X_B，Y_B，0)，C(X_C，Y_C，0)，D(X_D，Y_D，0)，摄像头的中心点坐标为Z(0，0，Z_F)，摄像头的中心点坐标在图中对应观察点F，Z_F为相机到原始图像的距离，待还原四边形ABCD的对角线交点为G(X_G，Y_G，0)，四边形LJKH是形成的新的矩形(对应四边形ABCD)，四边形LJKH的长宽比即为原始图像的长宽比。在上述条件中，已知条件为(X_A，Y_A，0)，B(X_B，Y_B，0)，C(X_C，Y_C，0)，D(X_D，Y_D，0)，Z(0，0，Z_F)。

原始图像的长宽比的计算过程如下：

根据直线AC与直线BD求得交点G的坐标为：

Z_G＝0

直线FB的方程为：

过点G平行于FB的直线方程为：

直线FD的方程为：

根据公式(7)和公式(8)求交点H的坐标为：

点G和点F的中点I的坐标为：

点H的对角点J的坐标为：

同理点K的坐标为：

点K的对角点L的坐标为：

向量LH的坐标为：

向量HK的坐标为：

由于LH与HK垂直，所以LH×HK＝0

以Z_F为未知数的二次项系数为A，常数项系数为C：

结合ABCD四个点的坐标和Z_F求得原始图像的长宽比T为：

其中，

优选地，所述新图像建立模块500包括：

像素信息获取单元510，用于获取所述待处理图像的长度方向的像素信息和宽度方向的像素信息；

新图像建立单元520，用于根据所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比、所述长度方向的像素信息和所述宽度方向的像素信息建立新图像。

具体地，本实施例中，先获取待处理图像的长度方向的像素信息和宽度方向的像素信息，然后根据原始图像的长宽比、长度方向的像素信息和宽度方向的像素信息建立新图像，在建立新图像时，可选取待处理图像的长度方向的像素为新图像的长度，然后根据原始图像的长宽比得到新图像的宽度，最后再根据新图像的长度和新图像的宽度建立新图像；或者选取待处理图像的宽度方向的像素为新图像的宽度，根据原始图像的长宽比得到新图像的长度；或者选取待处理图像的长度方向与待处理图像的宽度方向之间的像素作为新图像的长度或宽度，然后根据原始图像的长宽比，计算得到新图像的宽度或长度。例如，待处理图像的像素尺寸为800×600，即待处理图像的长度方向的像素为800，待处理图像的宽度方向的像素为600，原始图像的长宽比1比1，可以800为新图像的长度，然后根据长宽比计算得到新图像的宽度800，或者以600为新图像的宽度，然后根据长宽比计算得到新图像的长度600，或者在600至800中选取一个像素作为新图像的长度或宽度。

本实施例中，根据待处理图像的长度方向的像素信息、宽度方向的像素信息和原始图像的长宽比建立新图像，可使建立的新图像尺寸更接近原始图像，提高图像的还原率。

优选地，所述图像处理模块600包括：

透视矩阵计算单元610，用于利用所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标计算透视矩阵的参数；

映射插值单元620，用于根据计算得到的透视矩阵和所述待处理图像的像素信息对所述新图像进行映射和插值，得到还原图像。

具体地，本实施例中，在建立新图像后，先获取新图像的四个顶点的坐标，例如，新图像的像素尺寸为800×800，则新图像的四个顶点的坐标分别为(0，0)、(0，800)、(800，800)、(800，0)。然后根据待还原四边形区域的四个顶点的坐标和新图像的四个顶点的坐标计算透视矩阵的参数，透视矩阵是现有技术中的透视变换算法。

计算出透视矩阵中的参数后，根据待处理图像中的像素信息(即待处理图像中的各个点的像素)、计算得到的透视矩阵及其参数对建立的新图像进行映射和插值，即可得到还原后的图像。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：

获取待处理图像的像素信息；

在所述待处理图像中确定待还原四边形区域；

计算所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标；

根据所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标，计算所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比；

根据所述待处理图像的像素信息和所述原始图像的长宽比建立新图像；

计算所述新图像的四个顶点的坐标；

根据所述待处理图像的像素信息、所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标，对所述新图像进行处理得到还原图像；

所述根据所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标，计算所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比具体包括：

获取摄像头的中心点坐标和所述待还原四边形区域的对角线交点的坐标；

将所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述摄像头的中心点坐标代入公式(2)(3)(4)和(5)，再结合公式(1)得到所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比T：

其中，所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标分别为A(X_A，Y_A，0)，B(X_B，Y_B，0)，C(X_C，Y_C，0)，D(X_D，Y_D，0)，所述摄像头的中心点坐标为Z(0，0，Z_F)，所述待还原四边形区域的对角线交点的坐标为G(X_G，Y_G，0)。

2.根据权利要求1所述的一种图像处理方法，其特征在于，所述计算所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标具体包括：

获取所述待处理图像的中心点；

将所述待处理图像的中心点作为物理坐标中心点；

根据所述物理坐标中心点和所述待处理图像的像素信息，计算所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标。

3.根据权利要求1所述的一种图像处理方法，其特征在于，所述根据所述待处理图像的像素信息和所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比建立新图像具体包括：

获取所述待处理图像的长度方向的像素信息和宽度方向的像素信息；

根据所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比、所述长度方向的像素信息和所述宽度方向的像素信息建立新图像。

4.根据权利要求1所述的一种图像处理方法，其特征在于，所述根据所述待处理图像的像素信息、所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标，对所述新图像进行处理得到还原图像具体包括：

利用所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标计算透视矩阵的参数；

根据计算得到的透视矩阵和所述待处理图像的像素信息对所述新图像进行映射和插值，得到还原图像。

5.一种图像处理系统，其特征在于，包括：

像素信息获取模块，用于获取待处理图像的像素信息；

区域确定模块，用于在所述待处理图像中确定待还原四边形区域；

坐标计算模块，用于计算所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标；

长宽比计算模块，用于根据所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标，计算所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比；

新图像建立模块，用于根据所述待处理图像的像素信息和所述原始图像的长宽比建立新图像；

所述坐标计算模块，还用于计算所述新图像的四个顶点的坐标；

图像处理模块，用于根据所述待处理图像的像素信息、所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标，对所述新图像进行处理得到还原图像；

所述长宽比计算模块包括：

坐标获取单元，用于获取摄像头的中心点坐标和所述待还原四边形区域的对角线交点的坐标；

长宽比计算单元，用于将所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述摄像头的中心点坐标代入公式(2)(3)(4)和(5)，再结合公式(1)得到所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比T：

其中，所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标分别为A(X_A，Y_A，0)，B(X_B，Y_B，0)，C(X_C，Y_C，0)，D(X_D，Y_D，0)，所述摄像头的中心点坐标为Z(0，0，Z_F)，所述待还原四边形区域的对角线交点的坐标为G(X_G，Y_G，0)。

6.根据权利要求5所述的一种图像处理系统，其特征在于，所述坐标计算模块包括：

中心点获取单元，用于获取所述待处理图像的中心点；

物理坐标中心点确定单元，用于将所述待处理图像的中心点作为物理坐标中心点；

坐标计算单元，用于根据所述物理坐标中心点和所述待处理图像的像素信息，计算所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标。

7.根据权利要求5所述的一种图像处理系统，其特征在于，所述新图像建立模块包括：

像素信息获取单元，用于获取所述待处理图像的长度方向的像素信息和宽度方向的像素信息；

新图像建立单元，用于根据所述待还原四边形区域对应的原始图像的长宽比、所述长度方向的像素信息和所述宽度方向的像素信息建立新图像。

8.根据权利要求5所述的一种图像处理系统，其特征在于，所述图像处理模块包括：

透视矩阵计算单元，用于利用所述待还原四边形区域的四个顶点的坐标和所述新图像的四个顶点的坐标计算透视矩阵的参数；

映射插值单元，用于根据计算得到的透视矩阵和所述待处理图像的像素信息对所述新图像进行映射和插值，得到还原图像。

Images