CN110766615B - 一种图片矫正方法、装置、终端及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图片矫正方法、装置、终端及计算机可读存储介质，该图片矫正方法的具体步骤包括：提取目标区域的第一边长比例和第一夹角；获取所述目标区域的图像信息；提取所述图像信息中的目标区域图像的第二边长长度和第二夹角；根据第一边长比例和第一夹角、第二边长长度和第二夹角计算目标区域图像还原的偏移量和偏移角度；根据所述偏移量和偏移角度对目标区域图像的像素点进行矫正。本方案中通过针对目标区域提取的特征，对采集的目标区域图像进行矫正，从而避免采集到的图像发生失真，使得目标区域图像和实际的目标区域的形状相同，提高了图像采集的准确性。

Description

一种图片矫正方法、装置、终端及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种图片矫正方法、装置、终端及计算机可读存储介质。
背景技术
随着社会生产力的发展，图像处理技术早已远远突破了早期的应用领域，被广泛应用到科学研究、工农业生产、军事技术、政府部门、医疗卫生等许多其他领域。图像处理技术包括对图像进行数字化、编码、分析等各种处理。
准确采集图像的信息是图像处理的基础，但是由于拍摄设备的位置限制等原因，导致拍摄后的图像会出现一定程度的失真。例如人们可以使用多种终端设备如摄像机、手机等进行拍照，但是在拍摄过程中，由于拍摄角度、拍摄的距离等因素可能会导致采集到的图片发生变形，比如对一个矩形进行拍摄，成像后变成梯形，造成画面失真。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中采集到的图片变形的缺陷，从而提供一种图片矫正方法、装置、终端及计算机可读存储介质。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
根据第一方面，本发明实施例公开了一种图片矫正方法，该方法的具体步骤包括：提取目标区域的第一边长比例和第一夹角；获取所述目标区域的图像信息；提取所述图像信息中的目标区域图像的第二边长长度和第二夹角；根据第一边长比例和第一夹角、第二边长长度和第二夹角计算目标区域图像还原的偏移量和偏移角度；根据所述偏移量和偏移角度对目标区域图像的像素点进行矫正。
结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述目标区域为矩形，所述目标区域图像为正梯形。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述根据第一边长比例和第一夹角、第二边长长度和第二夹角计算目标区域图像的还原的偏移量和偏移角度的处理，包括：
所述第一边长比例为目标区域水平边和竖直边的比值u:v，第一夹角为α1，第二边长长度为目标区域图像的正梯形的上底边长度为2x、下底边长度为2y、腰长为2z，第二夹角为α2，
根据所述第一边长比例和所述梯形下底边的长度计算还原后的目标区域图像的竖直边长
Figure BDA0002196067470000021
对于顶点像素点，根据所述第二边长长度、第二夹角和目标区域图像还原后的竖直边长计算梯形右顶点的第一偏移量：
Figure BDA0002196067470000022
和第一偏移角度：
Figure BDA0002196067470000023
对于内部像素点(t,n)，根据补偿量计算第二偏移量
Figure BDA0002196067470000024
和第二偏移角度/>
Figure BDA0002196067470000031
其中，Hx是指任一内部像素点沿X轴方向的补偿量，Hy是指任一内部像素点沿Y轴方向的补偿量。
结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，根据X轴、Y轴的不同位置计算拉伸系数
Figure BDA0002196067470000032
其中，Kx是指沿X轴方向的拉伸系数，Ky是指沿Y轴方向的拉伸系数。
结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四施方式中，根据X轴、Y轴的不同位置以及所述拉伸系数计算出补偿量Hx＝Kx*L1x、Hy＝Ky*L1y，其中，L1x是第一偏移量L1沿X轴的分量，L1y是第一偏移量L1沿Y轴的分量。
根据第二方面，本发明实施例提供一种图片矫正装置，包括：第一提取模块，用于提取目标区域的第一边长比例和第一夹角；获取模块，用于获取所述目标区域的图像信息；第二提取模块，用于提取所述图像信息中的目标区域图像的第二边长长度和第二夹角；计算模块，用于提取所述图像信息中的目标区域图像的第二边长长度和第二夹角计算目标区域图像还原的偏移量和偏移角度；矫正模块，用于根据所述偏移量和偏移角度对目标区域图像的像素点进行矫正。
结合第二方面，在第二方面第一实施方式中，所述第一提取模块中的目标区域为矩形，所述第二提取模块中的目标区域图像为正梯形。
结合第二方面第一实施方式，在第二方面第二实施方式中，所述计算模块包括：
所述第一边长比例为目标区域水平边和竖直边的比值u:v，第一夹角为α1，第二边长长度为目标区域图像的正梯形的上底边长度为2x、下底边长度为2y、腰长为2z，第二夹角为α2，
边长计算模块，用于根据所述第一边长比例和所述梯形下底边的长度计算还原后的目标区域图像的竖直边长
Figure BDA0002196067470000041
顶点像素点计算模块，用于根据所述第二边长长度、第二夹角和目标区域图像还原后的竖直边长计算梯形右顶点的第一偏移量：
Figure BDA0002196067470000042
和第一偏移角度：
Figure BDA0002196067470000043
内部像素点计算模块，用于根据补偿量计算第二偏移量
Figure BDA0002196067470000044
和第二偏移角度/>
Figure BDA0002196067470000045
其中，Hx是指任一内部像素点沿X轴方向的补偿量，Hy是指任一内部像素点沿Y轴方向的补偿量。
结合第二方面第二实施方式，在第二方面第三实施方式中，包括：
拉伸系数计算模块，用于根据X轴、Y轴的不同位置计算拉伸系数
Figure BDA0002196067470000046
Figure BDA0002196067470000047
其中，t、n是指内部像素点的坐标为(t,n)，Kx是指沿X轴方向的拉伸系数，Ky是指沿Y轴方向的拉伸系数。
结合第二方面第三实施方式，在第二方面第四实施方式中，包括：
补偿量计算模块，用于根据X轴、Y轴的不同位置以及拉伸系数计算出补偿量Hx＝Kx*L1x、Hy＝Ky*L1y，其中，L1x是第一偏移量L1沿X轴的分量，L1y是第一偏移量L1沿Y轴的分量。
根据第三方面，本发明实施例提供一种终端，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述第一方面或第一方面任一实施方式所述方法的步骤。
根据第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述第一方面或第一方面任一实施方式所述方法的步骤。
本发明技术方案，与现有技术相比，至少具有如下优点：
本发明实施例提供了一种图片矫正的方法、装置、终端及计算机存储介质，提取目标区域的边长比例和夹角，采集图像并提取目标区域图像的边长长度和夹角，根据目标区域的边长比例和夹角以及目标区域图像的边长长度和夹角计算目标区域图像还原的偏移量和偏移角度，根据偏移量和偏移角度对目标区域图像的像素点进行矫正，解决了由于拍摄角度、拍摄距离等原因导致的采集到的图片发生变形的问题，使得目标区域的图像和实际的目标区域的形状相同，提高了采集图像的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
图1为本发明实施例中图片矫正方法的一个具体示例的流程图；
图2为目标区域的一个具体示例的示意图；
图3为目标区域图像的一个具体示例的示意图；
图4为本发明实施例中图片矫正装置的一个具体示例的原理框图；
图5为本发明实施例中终端的一个具体示例的原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供了一种图片矫正方法，应用于终端，比如电脑、电视机等，首先，通过图像采集设备如相机、手机等具有拍摄功能的设备，对目标图像进行拍摄。作为一种具体的应用场景，例如在远程在线美术教育中，通过摄像头对画板上的作画区域进行拍摄，作画区域可以是固定在画板中间的一张矩形纸张，通过四角的图钉将画纸固定在画板上，也可以是画板中间的一个矩形区域，通过设置在矩形区域四角的图钉来界定作画区域，还可以是整个矩形的画板，作画区域可根据需要来合理选择。通过摄像头对作画区域拍摄图像，由于拍摄位置的关系，矩形的画纸拍摄到的图像会发生变形失真，如矩形的画纸的图像会变成梯形，出现了形状失真。针对采集到的该失真的图像，通过本实施例中的图片矫正方法，进行修复矫正。
如图1所示，本实施例中的图片矫正方法，包括：
步骤S21，提取目标区域的第一边长比例和第一夹角，此处获取的是目标区域实际的大小，可以是预先测量好存储在终端设备中的。例如在画板上作画区域对应的矩形区域即为目标区域，预先测量画板上的矩形作画区域的边长比例和夹角，如图2所示即为矩形作画区域的示例，第一边长比例为矩形作画区域水平边CD和竖直边BD的比值u:v，第一夹角为α1。
步骤S22，获取目标区域的图像信息，具体地，可以通过手机终端或相机采集画板上的目标区域的图片，此时采集的图像是呈现透视的，需要对图片进行二次处理，进行还原矫正，如图3所示，目标区域图像就是图中实线的正梯形abcd，还原矫正后的图像是矩形cdef。
步骤S23，提取图像信息中的目标区域图像的第二边长长度和第二夹角，此处获取的是目标区域图像的实际边长长度，如图3所示，第二边长长度为目标区域图像的正梯形的上底边ab长度为2x、下底边cd长度为2y、腰长ac和bd均为2z，第二夹角为α2。
步骤S24，根据第一边长比例和第一夹角、第二边长长度和第二夹角计算目标区域图像还原的偏移量和偏移角度，具体地，可以先计算出正梯形目标区域图像的顶点还原的偏移量和偏移角度，然后根据顶点还原的偏移量和偏移角度计算内部像素点还原的偏移量和偏移角度。
具体地，根据矩形目标区域的第一边长比例和梯形目标区域下底边的长度计算还原后的目标区域图像的竖直边df的长度为
Figure BDA0002196067470000081
先计算梯形右顶点b点还原的偏移量和偏移角度：
Figure BDA0002196067470000082
Figure BDA0002196067470000083
以正梯形下底边的中点为坐标原点，以cd方向为X轴正向，以df方向为Y轴正向建立直角坐标系，再根据内部任一像素点(t,n)和顶点b的比例关系以及补偿量计算出任一内部像素点还原的偏移量和偏移角度：
Figure BDA0002196067470000084
Figure BDA0002196067470000085
其中，Hx是指任一像素点在X轴方向的补偿量，Hy是指任一像素点在Y轴方向的补偿量。
步骤S25，根据偏移量和偏移角度对目标区域图像的像素点进行矫正，具体地，根据计算出来的各像素点的偏移量和偏移角度，对目标区域图像进行还原，具体地，如图3所示，例如b点还原为f点，a点还原为e点，而且像素点还原的偏移量和偏移角度由外部到内部依次递减。
通过上述步骤，本发明解决了由于拍摄角度、拍摄距离等原因导致的采集到的图片发生变形失真的问题，使得采集到的目标区域图像和实际的目标区域的形状相同，提高了采集图像的准确性。
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，还可以根据X轴、Y轴的不同位置计算任一像素点的拉伸系数
Figure BDA0002196067470000091
其中，Kx是指像素点在X轴方向的拉伸系数，Ky是指像素点在Y轴方向的拉伸系数。
拉伸系数是根据内部像素点的横、竖坐标与右顶点的横、竖坐标的比值计算的，对目标区域图像进行还原时，要对目标区域图像进行由外部到内部的拉伸，需要根据一定的比例进行拉伸，一定的比例就是拉伸系数，还可以根据拉伸系数计算目标区域图像内部任一像素点沿X轴和Y轴的补偿量。
然后，根据X轴、Y轴的不同位置以及拉伸系数计算出任一像素点的补偿量Hx＝Kx*L1x、Hy＝Ky*L1y，其中，L1x是第一偏移量L1沿X轴的分量，L1x＝L1×cosβ1，L1y是第一偏移量L1沿Y轴的分量，L1y＝L1×sinβ1。
内部像素点的补偿量是根据顶点像素点的偏移量以及拉伸系数进行计算的，是顶点偏移量沿X轴、Y轴的分量与沿X轴、Y轴的拉伸系数的乘积，顶点像素点的补偿量就是顶点偏移量沿X轴、Y轴的分量，是由于采集的目标区域图像不完整，目标区域图像还原为原始比例时需要一定的补偿量，根据计算出的补偿量可以计算目标区域图像内部任一像素点还原的偏移量和偏移角度，弥补了由于图像失真导致的图片的不完整。
实施例2
本施例还提供一种图片矫正装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行说明的不再赘述。如以下使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能被构想的。
图4是根据本发明实施例的图片矫正装置的原理框图，如图4所示，包括：
第一提取模块31，用于提取目标区域的第一边长比例和第一夹角；具体实现方式见实施例1中步骤S21，在此不再赘述。
获取模块32，用于获取目标区域的图像信息；具体实现方式见实施例1中步骤S22，在此不再赘述。
第二提取模块33，用于提取图像信息中的目标区域图像的第二边长长度和第二夹角；具体实现方式见实施例1中步骤S23，在此不再赘述。
计算模块34，用于提取图像信息中的目标区域图像的第二边长长度和第二夹角计算目标区域图像还原的偏移量和偏移角度；具体实现方式见实施例1中步骤S24，在此不再赘述。
矫正模块35，用于根据偏移量和偏移角度对目标区域图像的像素点进行矫正，具体实现方式见实施例1中步骤S25，在此不再赘述。
可选地，第一提取模块中的目标区域为矩形，第二提取模块中的目标区域图像为正梯形。
本实施例中的终端控制装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。
上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应的实施例1相同，在此不再赘述。
实施例3
本施例还提供一种终端，如图5所示，包括存储器42和处理器41，处理器41用于读取存储器42中存储的指令，以执行以下操作：
提取目标区域的第一边长比例和第一夹角；具体实现方式见实施例1中步骤S21，在此不再赘述。
获取目标区域的图像信息；具体实现方式见实施例1中步骤S22，在此不再赘述。
提取图像信息中的目标区域图像的第二边长长度和第二夹角；具体实现方式见实施例1中步骤S23，在此不再赘述。
根据第一边长比例和第一夹角、第二边长长度和第二夹角计算目标区域图像还原的偏移量和偏移角度；具体实现方式见实施例1中步骤S24，在此不再赘述。
根据偏移量和偏移角度对目标区域图像的像素点进行矫正，具体实现方式见实施例1中步骤S25，在此不再赘述。
实施例4
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的图片矫正的处理方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体
(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(HardDiskDrive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-StateDrive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种图片矫正方法，其特征在于，包括如下步骤：
提取目标区域的第一边长比例和第一夹角；
获取所述目标区域的图像信息；
提取所述图像信息中的目标区域图像的第二边长长度和第二夹角；
根据第一边长比例和第一夹角、第二边长长度和第二夹角计算目标区域图像还原的偏移量和偏移角度；
根据所述偏移量和偏移角度对目标区域图像的像素点进行矫正；
所述根据第一边长比例和第一夹角、第二边长长度和第二夹角计算目标区域图像还原的偏移量和偏移角度的处理，包括：
所述第一边长比例为目标区域水平边和竖直边的比值u:v，第一夹角为α1，第二边长长度为正梯形的目标区域图像的上底边长度为2x、下底边长度为2y、腰长为2z，第二夹角为α2，
根据所述第一边长比例和所述正梯形下底边的长度计算还原后的目标区域图像的竖直边长
Figure FDA0004264449550000011
对于顶点像素点，根据所述第二边长长度、第二夹角和目标区域图像还原后的竖直边长计算梯形右顶点的第一偏移量：
Figure FDA0004264449550000012
和第一偏移角度：
Figure FDA0004264449550000021
对于任一内部像素点(t,n)，根据补偿量计算第二偏移量
Figure FDA0004264449550000022
Figure FDA0004264449550000023
和第二偏移角度/>
Figure FDA0004264449550000024
其中，Hx是指所述任一内部像素点沿X轴方向的补偿量，Hy是指所述任一内部像素点沿Y轴方向的补偿量。
2.根据权利要求1所述的图片矫正方法，其特征在于，所述目标区域为矩形，所述目标区域图像为正梯形。
3.根据权利要求1所述的图片矫正方法，其特征在于，包括：
根据X轴、Y轴的不同位置计算拉伸系数
Figure FDA0004264449550000025
其中，Kx是指沿X轴方向的拉伸系数，Ky是指沿Y轴方向的拉伸系数。
4.根据权利要求3所述的图片矫正方法，其特征在于，包括：
根据X轴、Y轴的不同位置以及拉伸系数计算出补偿量Hx＝Kx*L1x、Hy＝Ky*L1y，其中，L1x是第一偏移量I1沿X轴的分量，L1y是第一偏移量L1沿Y轴的分量。
5.一种图片矫正装置，其特征在于，包括：
第一提取模块，用于提取目标区域的第一边长比例和第一夹角；
获取模块，用于获取所述目标区域的图像信息；
第二提取模块，用于提取所述图像信息中的目标区域图像的第二边长长度和第二夹角；
计算模块，用于提取所述图像信息中的目标区域图像的第二边长长度和第二夹角计算目标区域图像还原的偏移量和偏移角度；
矫正模块，用于根据所述偏移量和偏移角度对目标区域图像的像素点进行矫正；
所述计算模块包括：
所述第一边长比例为目标区域水平边和竖直边的比值u:v，第一夹角为α1，第二边长长度为目标区域图像的正梯形的上底边长度为2x、下底边长度为2y、腰长为2z，第二夹角为α2，
边长计算模块，用于根据所述第一边长比例和所述梯形下底边的长度计算还原后的目标区域图像的竖直边长
Figure FDA0004264449550000031
顶点像素点计算模块，用于根据所述第二边长长度、第二夹角和目标区域图像还原后的竖直边长计算梯形右顶点的第一偏移量：
Figure FDA0004264449550000032
和第一偏移角度：
Figure FDA0004264449550000033
内部像素点计算模块，用于根据补偿量计算第二偏移量
Figure FDA0004264449550000034
和第二偏移角度/>
Figure FDA0004264449550000035
其中，Hx是指任一内部像素点沿X轴方向的补偿量，Hy是指任一内部像素点沿Y轴方向的补偿量。
6.根据权利要求5所述的图片矫正装置，其特征在于，所述第一提取模块中的目标区域为矩形，所述第二提取模块中的目标区域图像为正梯形。
7.根据权利要求5所述的图片矫正装置，其特征在于，包括：
拉伸系数计算模块，用于根据X轴、Y轴的不同位置计算拉伸系数
Figure FDA0004264449550000041
Figure FDA0004264449550000042
其中，t、n是指内部像素点的坐标为(t,n),Kx是指沿X轴方向的拉伸系数，Ky是指沿Y轴方向的拉伸系数。
8.根据权利要求7所述的图片矫正装置，其特征在于，包括：
补偿量计算模块，用于根据X轴、Y轴的不同位置以及拉伸系数计算出补偿量Hx＝Kx*L1x、Hy＝Ky*L1y，其中，L1x是第一偏移量L1沿X轴的分量，L1y是第一偏移量L1沿Y轴的分量。
9.一种终端，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求1至4任一所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现权利要求1至4任一所述方法的步骤。
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