CN112422841B - 图像补偿方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种图像补偿方法、装置、计算机设备和存储介质。方法包括：获取通过标定光源所拍摄得到的待处理图像；读取与标定光源对应的光源分布数据，光源分布数据是根据标定图像的亮度值所生成的；基于光源分布数据对待处理图像进行调整得到补偿图像。采用本方法能够提高图像补偿的效率。

Description

图像补偿方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种图像补偿方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着计算机技术的发展，视觉光源是机器视觉应用中非常重要的一个环节，稳定的光源可以克服环境光源的干扰，有利于目标物的成像，提高目标物体的识别度和定位的精准度。在一些应用场合中，因环境光的影响或受条件所限不能布置出比较均匀的光照，造成在成像图像的不同区域光照度不同，使得得到的成像图像质量低下。

传统技术中通过调整外界光源的位置，以使得通过外界光源拍摄到的成像图像的光照较为均匀，但是这种试图通过机械调整外界光源位置以获取均匀光照成像图像的方式稳定性较差，当外界环境变化时，还需要重新调整外界光源的位置，使得光照均匀的成像图像获取效率低下。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高图像补偿效率的图像补偿方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种图像补偿方法，方法包括：

获取通过标定光源所拍摄得到的待处理图像；

读取与标定光源对应的光源分布数据，光源分布数据是根据标定图像的亮度值所生成的；

基于光源分布数据对待处理图像进行调整得到补偿图像。

在一个实施例中，光源分布数据的生成方式包括：

获取通过标定光源所拍摄得到的标定图像；

基于标定图像对应的像素亮度值确定亮度均值；

根据亮度均值确定标定亮度值；

根据标定亮度值以及标定图像确定标定光源对应的光源分布数据。

在一个实施例中，根据标定亮度值以及标定图像确定标定光源对应的光源分布数据，包括：

基于像素亮度值与标定亮度值的相对值确定光源分布数据。

在一个实施例中，标定图像包括灰度标定图像、纯色标定图像或者彩色标定图像。

在一个实施例中，标定图像为彩色标定图像；光源分布数据的生成方式包括：

获取标定图像的每一个图像通道对应的单通道标定图像；

获取每一个单通道标定图像对应的单通道像素亮度值；

根据单通道像素亮度值确定每一个单通道标定图像对应的单通道标定亮度值；

基于单通道像素亮度值与单通道标定亮度值的相对值确定图像通道对应的单通道光源分布数据。

在一个实施例中，基于光源分布数据对待处理图像进行调整得到补偿图像，包括：

获取待处理图像的每一个图像通道对应的单通道待处理图像；

根据每一个图像通道分别对应的单通道光源分布数据对单通道待处理图像进行调整处理，得到每一个单通道待处理图像对应的单通道补偿图像；

根据每一个单通道补偿图像得到待处理图像对应的补偿图像。

在一个实施例中，方法还包括：

获取补偿图像对应的补偿像素值，并将补偿像素值与预设阈值进行比对；

当补偿像素值大于预设阈值时，根据预设阈值对补偿像素值进行替换处理，得到更新后的补偿像素值；

根据更新后的补偿像素值得到更新后的补偿图像。

一种图像补偿装置，装置包括：

获取模块，用于获取通过标定光源所拍摄得到的待处理图像；

读取模块，用于读取与标定光源对应的光源分布数据，光源分布数据是根据标定图像的亮度值所生成的；

调整模块，用于基于光源分布数据对待处理图像进行调整得到补偿图像。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序实现上述各方法实施例中的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

上述图像补偿方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取与标定光源对应的标定图像，并根据标定图像确定标定光源对应的光源分布数据，实现了利用标定光源拍摄的标定图像对当前光源的光照分布数据进行自动标定。然后获取与标定光源对应的待处理图像，并基于光源分布数据对待处理图像进行调整得到补偿图像，在对标定光源拍摄得到的待处理图像进行补偿处理时，只需要预先根据标定光源拍摄对应的标定图像，就可以通过标定图像获取与标定光源对应的光照分布数据，进而自动根据光照分布数据实现对待处理图像的自动补偿。在图像的补偿过程中，完全不需要考虑光源所在的物理位置，可以适用于任何场景下的标定光源，极大的提高了对待处理图像的补偿效率，以及获取光照均匀的补偿图像的效率。

附图说明

图1为一个实施例中图像补偿方法的应用环境图；

图2为一个实施例中图像补偿方法的流程示意图；

图3为一个实施例中提供的当标定图像为彩色标定图像时，光源分布数据的生成方式流程示意图；

图4为一个实施例中图像补偿装置的结构框图；

图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的图像补偿方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端110通过网络与服务器120进行通信。服务器120获取通过标定光源所拍摄得到的待处理图像；读取与标定光源对应的光源分布数据，光源分布数据是根据标定图像的亮度值所生成的；基于光源分布数据对待处理图像进行调整得到补偿图像。进一步地，服务器120将补偿图像发送至终端110显示。其中，终端110可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，服务器120可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种图像补偿方法，以该方法应用于图1中的服务器为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S202，获取通过标定光源所拍摄得到的待处理图像。

其中，标定光源可以是在采集图像时对应的环境光，具体可以是外界环境光或者是图像采集设备内部的环境光。由于标定光源是图像采集设备采集图像时对应的环境光，所以对标定光源对应的实际光源数量不做限制，标定光源可以对应为一个实际光源，标定光源也可以是由多个实际光源组成的光源。具体地，图像采集设备在对应的标定光源下拍摄图像得到待处理图像，并将待处理图像发送至服务器。

步骤S204，读取与标定光源对应的光源分布数据，光源分布数据是根据标定图像的亮度值所生成的。

其中，光源分布数据是用于表征标定光源特性的数据，具体可以对标定光源下拍摄得到的标定图像进行分析，得到用于表征标定光源特性的光源分布数据。光源分布数据可以是一个矩阵形式，矩阵中的每一个数据代表了在对应位置处标定光源的光源特性。一般来说，光源分布数据与标定光源是对应的，即一个标定光源对应一个光源分布数据，或者一个类型的标定光源对应的一个光源分布数据，也就是说具有相同成像特性的标定光源可以对应为同一个光源分布数据。并且在具体实施中可以将标定光源与光源分布数据进行关联存储，使得在具体实施中可以直接根据标定光源调用预先对应存储的光源分布数据。

具体地，服务器获取在标定光源下拍摄得到的标定图像，并从标定图像中提取像素的亮度值，通过对亮度值进行分析得到标定光源在该标定图像中对应的光源分布数据。

步骤S206，基于光源分布数据对待处理图像进行调整得到补偿图像。

一般来说，标定光源的成像特性在一定条件下是稳定的，也就是说在一定条件下光源分布数据可用于表征标定光源的成像特性。具体地，在标定光源下利用图像采集设备采集待处理图像，然后在服务器中获取与标定光源对应的光源分布数据，并根据光源分布数据对待处理图像中像素值进行调整补偿得到补偿图像。

具体地，光源分布数据中每一个位置处的数据用于表征标定光源在对应位置处的成像特性，如光源分布数据中数值较大的像素对应为标定光源在该位置处的成像特性较强，得到的像素亮度值较大，对应为高光。反之，光源分布数据中数值较小的像素对应为标定光源在该位置处的成像特性较弱，得到的像素亮度值较小，对应为阴影。

在一个具体的实施例中，在标定光源对应的环境下利用图像采集设备采集待处理图像，然后服务器在预设的数据库中获取预先与标定光源对应存储的光源分布数据，并利用光源分布数据中每一个位置处的像素值对待处理图像中对应位置处的像素值进行补偿处理，得到每一个位置处对应的补偿像素值，根据补偿像素值得到补偿图像。其中补偿处理可以包括像素值之间的数学处理过程，如加减处理过程、乘除处理过程、卷积处理过程或者加权处理过程等，在此不做限制。需要说明的是，其中加权处理过程中可以包括对每一个位置处的像素值设置对应的位置权重，根据位置权重以及像素值得到补偿像素值，其中权重具体可以通过对待处理图像或者标定图像进行分析得到的，如对图像的图像颜色、图像亮度以及图像纹理等特性进行分析得到，以使得通过权重处理使得补偿得到的补偿像素值更加合理精准。

视觉光源是机器视觉应用中非常重要的一个环节，稳定的外界光源可以克服环境光源的干扰，有利于目标物的成像，提高目标物体的识别度和定位的精准度。上述实施例中，提前对应用场景的光环境(标定光源)做标定，获得标定光源对应的成像平面(标定图像)的光源分布数据。在实际应用中，在同样的标定光源下获得待处理图像之后，就可以直接使用预先标定处理得到的光源分布数据来补偿待处理图像，使得待处理图像中由于不均匀光照得到的高光或阴影部分得到补偿，进而获得均匀光照的补偿图像。

上述图像补偿方法，通过获取与标定光源对应的标定图像，并根据标定图像确定标定光源对应的光源分布数据，实现了利用标定光源拍摄的标定图像对当前光源的光照分布数据进行自动标定。然后获取与标定光源对应的待处理图像，并基于光源分布数据对待处理图像进行调整得到补偿图像，在对标定光源拍摄得到的待处理图像进行补偿处理时，只需要预先根据标定光源拍摄对应的标定图像，就可以通过标定图像获取与标定光源对应的光照分布数据，进而自动根据光照分布数据实现对待处理图像的自动补偿。在图像的补偿过程中，完全不需要考虑光源所在的物理位置，可以适用于任何场景下的标定光源，极大的提高了对待处理图像的补偿效率，以及获取光照均匀的补偿图像的效率。

在一个实施例中，光源分布数据的生成方式包括：获取通过标定光源所拍摄得到的标定图像；基于标定图像对应的像素亮度值确定亮度均值；根据亮度均值确定标定亮度值；根据标定亮度值以及标定图像确定标定光源对应的光源分布数据。

具体地，利用图像采集设备在同一个标定光源或者同一个类型的标定光源下拍摄标定图像以及待处理图像。服务器获取标定图像中每一个像素位置处对应的像素亮度值，并根据每一个像素位置处对应的像素亮度值确定亮度均值。其中亮度均值可以是对所有位置处的像素亮度值求平均得到的。具体地，可以对标定图像的像素亮度值求平均得到一个亮度均值，也可以是对标定图像进行分区处理得到多个标定子图像，然后根据每一个标定子图像对应的像素亮度值确定每一个标定子图像分别对应的子图像亮度均值，然后根据所有子图像亮度均值得到标定图像对应的亮度均值。需要说明的是，其中分区处理可以包括根据标定图像的像素亮度值的大小进行分区处理，也可以是根据图像内容进行分区处理，或者根据人眼注意力(是否感兴趣)进行分区处理等，在此不做限制。并且，还可以为每一个分区对应的标定子图像设置对应的权重，其中权重可以根据各标定子图像的重要度或者包含的信息量等标准进行设置，在此不作限制。

具体地，标定亮度值可以与亮度均值是同一个数值，或者可以是对亮度均值的大小进行处理后得到标定亮度值。当亮度均值的数值对应为多个时，还包括对多个亮度均值进行综合处理得到一个综合亮度均值，然后根据综合亮度均值确定标定亮度值。其中，综合处理可以包括求均值，求众数、求平均数、求对数等处理方式。

在一个实施例中，根据标定亮度值以及标定图像确定标定光源对应的光源分布数据，包括：基于像素亮度值与标定亮度值的相对值确定光源分布数据。

在具体实施例中，服务器获取标定图像对应的标定亮度值后，还包括根据标定亮度值以及标定图像进一步确定该标定光源对应的光源分布数据。具体可以利用标定亮度值对标定图像中每一个位置处的像素值进行处理得到处理后的像素值，并根据处理后的像素值得到标定光源对应的光源分布数据。其中，处理可包括计算标定图像中每一个位置处的像素亮度值与标定亮度值的相对值，根据每一个位置处对应的相对值确定光源分布数据。其中相对值用于表征数据之间的差异，具体可以是差值、比值或者对数值等，在此不做限制。

上述实施例中，基于像素亮度值与标定亮度值的相对值确定光源分布数据，得到的光源分布数据可以表征标定光源的成像特性。具体地，标定亮度值用于表征通过标定光源采集得到的标定图像的平均亮度值，像素亮度值与标定亮度值的相对值用于表征每一个像素位置处偏离标定亮度值(如平均亮度值)的程度，一般来讲，当像素亮度值大于标定亮度值时，说明该位置的像素对应的像素亮度值较大，对应为高光，当像素亮度值小于或者等于标定亮度值时，说明该位置像素对应的像素亮度值较小，对应为阴影。并且，像素亮度值与标定亮度值的差值越大说明对应的高光或者阴影的程度越大。在上述实施例中，通过计算相对值确定得到的光源分布数据较为准确地表征了标定光源的成像特性，实现了对标定光源的量化，为后续在同样标定光源下采集得到的待处理图像的调整补偿提供了技术条件。

在一个具体的实施例中，在标定光源对应的环境下利用图像采集设备采集标定图像以及待处理图像，然后根据标定图像确定标定光源对应的光源分布数据，根据光源分布数据对待处理图像进行图像补偿处理得到补偿图像。

上述实施例中，利用标定图像的像素亮度值确定标定亮度值，然后根据标定亮度值确定光源分布数据，可以快速地获取用于表征标定光源成像特性的光源分布数据。进而可以对该标定光源下对应的待处理图像进行快速地像素补偿，得到与待处理图像对应的补偿图像，实现了通过一次标定光源的标定过程，可以实现对该类型标定光源对应的所有的待处理图像的补偿处理，提高了图像补偿处理的效率。

在一个实施例中，标定图像包括灰度标定图像、纯色标定图像或者彩色标定图像。

需要说明的是，标定图像是在标定承载体上成像的，得到的标定图像是一个用于表征光源分布情况的图像，在标定图像中只有亮度上的明暗之分，并且不同的亮度明暗情况代表标定光源在对应位置处的成像特性。具体地标定承载体的底色可以对应为灰度承载体、纯色承载体或者彩色承载体。并且，需要说明的是，当标定承载体为彩色承载体时，得到的标定图像可对应为彩色图像，彩色图像的图像通道可包括多于一个，如可以是RGB彩色图像，此时为了保证得到的标定图像更加精准地表征标定光源的成像特性，还包括设定RGB彩色图像中每一个图像通道对应的亮度值是相同的，如R通道的像素值与G通道的像素值以及B通道的像素值都是完全相同的。并且，进一步地为了保证得到的标定图像能够完全反映标定光源的成像特性，还包括在利用图像采集设备采集标定图像时，保证标定承载体的平整性，即在同一个平面上，这样能够保证承载体中的每一个位置处都能得到均匀的光照，进而保证得到的标定图像完全反映标定光源的成像特性，而不会因为标定承载体的原因导致得到的标定图像不准确。

在一个具体的实施例中，本申请提供的图像补偿方法包括以下步骤：

步骤S1，标定处理。具体地，在实际拍照场景中(在标定光源对应的外界环境中)，在目标物所在平面放置灰度标定板，并利用图像采集设备拍摄照片得到标定图像。对标定图像的亮度值进行分析得到光源分布数据。

具体地，光源分布数据的获取是根据标定算法得到的，标定算法是通过对灰度标定板对应的标定图像进行分析，得出的标定光源对应的光源分布数据的算法。标定算法中包括计算标定图像对应的平均光照值，并将平均光照值作为亮度均值，如公式(1)所示，公式(1)为计算亮度均值的原理公式。

在公式(1)中，w为标定图像的像素宽度，h为标定图像的图像高度，pix(x，y)为标定图像在坐标(x，y)位置处的亮度值，L为标定图像的亮度均值。

如公式(2)所示，公式(2)为计算光源分布数据的原理公式。

在公式(2)中，p(x，y)为标定图像在坐标(x,y)位置处的亮度值，M为计算得到的光源分布数据，具体是一个矩阵数据。其中光源分布数据是标定图像中的像素亮度值与亮度均值的差值确定的。

步骤S2，补偿处理。具体地，在实际拍照场景中(在标定光源对应的外界环境中)，拍摄目标物，得到待处理图像。并获取预先存储的与标定光源对应的光源分布数据对待处理图像的亮度值进行补偿计算，获得均匀光照的补偿图像。

具体地，在标定光源对应的外界环境中拍摄待处理图像，获取与标定光源对应的光源分布数据，并根据光源分布数据对应的补偿矩阵M对待处理图像进行补偿处理，得到均匀光照的补偿图像。其中，补偿处理的算法如公式(3)所示。包括：利用待处理图像对应的图像矩阵与补偿矩阵进行相减处理，得到补偿图像。由于补偿矩阵为标定图像和标定亮度的差值矩阵，故而补偿矩阵中的正值区域对应为标定图像中较亮区域，反之，负值为较暗区域，故而通过公式(3)得到的补偿图像Result为均匀光照的补偿图像。

如图3所示，图3为一个实施例中提供的当标定图像为彩色标定图像时，光源分布数据的生成方式流程示意图。具体地包括以下步骤：

步骤302，获取标定图像的每一个图像通道对应的单通道标定图像。

当标定图像对应为彩色图像时，彩色图像包括多于一个的图像通道，此时服务器可以从彩色图像中提取每一个图像通道分别对应的单通道标定图像。如当彩色图像对应的颜色空间为RGB颜色空间时，此时服务器可以从标定图像中提取R颜色通道对应的R通道标定图像，从标定图像中提取G颜色通道对应的G通道标定图像，从标定图像中提取B颜色通道对应的B通道标定图像，进而得到三个单通道颜色标定图像。需要说明的是，在另外的实施例中，标定图像的颜色空间不限于RGB颜色空间，还可以包括CMYK颜色空间等，在此不作限制。

步骤304，获取每一个单通道标定图像对应的单通道像素亮度值。

由于不同的颜色通道对应的单通道标定图像的图像亮度值可能存在差别，故而在本申请中还包括对每一个单通道标定图像分别处理，得到每一个单通道标定图像分别对应的单通道像素亮度值。

步骤306，根据单通道像素亮度值确定每一个单通道标定图像对应的单通道标定亮度值。

步骤308，基于单通道像素亮度值与单通道标定亮度值的相对值确定图像通道对应的单通道光源分布数据。

其中每一个单通道标定亮度值的确定方法可参考对单通道的灰度图像的标定亮度值的确定方法。具体包括：服务器获取每一个单通道标定图像对应的单通道像素亮度值，然后根据单通道像素亮度值确定单通道亮度均值，根据单通道亮度均值确定单通道标定亮度值，以根据单通道亮度值以及单通道标定图像确定与单通道标定图像对应的单通道光源分布数据。

需要说明的是，由于不同的单通道标定具有不同的像素信息，或者同一个标定光源在不同的颜色通道中的亮度展示情况是不同的，就会导致不同的单通道光源分布数据可以是不同的，故而，上述实施例中通过对单通道标定图像的像素数据分别进行分析，得到每一个颜色通道分别对应的单通道光源分布数据，是的光源分布数据的获取更加精准。

在一个实施例中，标定图像为灰度标定图像；基于光源分布数据对待处理图像进行调整得到补偿图像，包括：获取灰度标定图像对应的光源分布数据，根据光源分布数据对待处理图像进行补偿处理得到补偿图像。

在一个实施例中，标定图像为彩色标定图像；基于光源分布数据对待处理图像进行调整得到补偿图像，包括：获取待处理图像的每一个图像通道对应的单通道待处理图像；根据每一个图像通道分别对应的单通道光源分布数据对单通道待处理图像进行调整处理，得到每一个单通道待处理图像对应的单通道补偿图像；根据每一个单通道补偿图像得到待处理图像对应的补偿图像。

在本实施例中，当标定图像对应为彩色图像，以及待处理图像也对应为彩色图像时，通过分别获取每一个颜色通道对应的单通道光源分布数据以及每一个颜色通道对应的单通道待处理图像，进而根据单通道光源分布数据分别对对应的单通道到处理图像进行补偿处理，得到单通道补偿图像。使得计算得到的每一个单通道补偿图像的精度更加精准，以及根据所有的单通道补偿图像得到的补偿图像也更加精准。在此过程中充分考虑到了不同通道之间的差异，对不同的颜色通道分别进行处理，提高了对多通道待处理图像的处理能力以及处理精确度。

在一个实施例中，方法还包括：获取补偿图像对应的补偿像素值，并将补偿像素值与预设阈值进行比对；当补偿像素值大于预设阈值时，根据预设阈值对补偿像素值进行替换处理，得到更新后的补偿像素值；根据更新后的补偿像素值得到更新后的补偿图像。

考虑到每一个颜色通道的像素值具有区间范围，故而得到补偿矩阵之后，还包括对补偿矩阵中的数值大小进行校验，具体可以在服务器中遍历补偿矩阵中的每一个补偿像素值，将遍历到的补偿像素值与对应的第一预设阈值(如可以为255)进行大小比对，并将大于预设阈值的补偿像素值替换为255，以及还包括将补偿像素值与第二预设阈值(0)进行比较，将小于0的补偿像素值替换为0。最后根据替换处理后的补偿像素值得到补偿图像。

在一个具体的实施例中，当标定光源对应的环境光为光照不均匀的环境时，利用图像采集设备拍摄一张纯色平整纸张，获得成像平面的阴影分布，并将该阴影分布作为标定光源对应的标定图像。需要说明的是，此时对纸张的要求是纸张是平面的、平整的、材质是非反光的以及灰度的(若对应为RGB三个颜色通道，此时每一个颜色通道对应的颜色值是相等的)。

在一个实施例中，在利用图像采集设备采集到标定图像之后，还包括对标定图像进行预处理，预处理包括但不限于对标定图像进行虚化处理，目的是将材质或者纸张不平整带来的问题进行弱化或者消除。具体地，可以根据一个卷积矩阵对标定图像进行卷积处理得到处理后的标定图像，以消除由于承载体如纸张的不平整以及纸张材质原因对成像特性带来的影响，在一个实施例中，卷积矩阵可以为3*3的大小，并且根据具体地情况自适应设定卷积矩阵中每一个位置处的数值，最后利用确定的卷积矩阵与标定图像做卷积处理得到处理后的标定图像。

然后在拍摄标定图像对应的位置处，利用图像采集设备计算采集待处理图像，获取光照不均匀的待处理图像。然后对标定图像以及待处理图像进行数据转换，如可以将标定图像以及待处理图像分别转换成256阶灰度图像，从而获得对应的标定图像矩阵(M1)以及待处理图像矩阵(M2)。

计算矩阵M1中各像素亮度值对应的亮度均值，如亮度均值具体可以为14，并将亮度均值作为标定亮度值。然后计算矩阵M1与标定亮度值的差值得到补偿矩阵M3，并将补偿矩阵作为光源分布数据，补偿矩阵M3＝|M1|-148。然后根据待处理图像矩阵M2与光源分布数据M3的差值作为补偿图像矩阵M4，具体是M4＝|M2|-|M3|，根据补偿图像矩阵M4得到补偿图像，此时补偿图像就是消除了阴影的目标图像。

在特殊应用场合中，因环境光的影响或受条件所限不能布置出比较均匀的光照，造成在成像的不同区域光照度不同，故而造成图像的亮度不均匀，导致在具体的应用中无法在图像预处理过程中设定阈值。在图像分析中，均匀的光照对于机器视觉的各种应用都非常重要，在非均匀光照的条件下，如果能获得均匀光照的图像，可以：简化预处理阈值的设定算法，可以提升目标物的识别率，还可以提升目标物定位精度，以及有效减少视觉光源的占用空间。在本申请中，通过获取与标定光源对应的标定图像，并根据标定图像确定标定光源对应的光源分布数据，实现了利用标定光源拍摄的标定图像对当前光源的光照分布数据进行自动标定。然后获取与标定光源对应的待处理图像，并基于光源分布数据对待处理图像进行调整得到补偿图像，在对标定光源拍摄得到的待处理图像进行补偿处理时，只需要预先根据标定光源拍摄对应的标定图像，就可以通过标定图像获取与标定光源对应的光照分布数据，进而自动根据光照分布数据实现对待处理图像的自动补偿。在图像的补偿过程中，完全不需要考虑光源所在的物理位置，可以适用于任何场景下的标定光源，极大的提高了对待处理图像的补偿效率，以及获取光照均匀的补偿图像的效率。

应该理解的是，虽然图2-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种图像补偿装置，该装置可以采用软件模块或硬件模块，或者是二者的结合成为计算机设备的一部分，该装置具体包括：

获取模块402，用于获取通过标定光源所拍摄得到的待处理图像。

读取模块404，用于读取与标定光源对应的光源分布数据，光源分布数据是根据标定图像的亮度值所生成的。

调整模块406，用于基于光源分布数据对待处理图像进行调整得到补偿图像。

在一个实施例中，图像补偿装置还包括确定模块，确定模块用于获取通过标定光源所拍摄得到的标定图像；基于标定图像对应的像素亮度值确定亮度均值；根据亮度均值确定标定亮度值；根据标定亮度值以及标定图像确定标定光源对应的光源分布数据。

在一个实施例中，确定模块还用于基于像素亮度值与标定亮度值的相对值确定光源分布数据。

在一个实施例中，标定图像包括灰度标定图像、纯色标定图像或者彩色标定图像。

在一个实施例中，标定图像为彩色标定图像；确定模块还用于获取标定图像的每一个图像通道对应的单通道标定图像；获取每一个单通道标定图像对应的单通道像素亮度值；根据单通道像素亮度值确定每一个单通道标定图像对应的单通道标定亮度值；基于单通道像素亮度值与单通道标定亮度值的相对值确定图像通道对应的单通道光源分布数据。

在一个实施例中，调整模块还用于获取待处理图像的每一个图像通道对应的单通道待处理图像；根据每一个图像通道分别对应的单通道光源分布数据对单通道待处理图像进行调整处理，得到每一个单通道待处理图像对应的单通道补偿图像；根据每一个单通道补偿图像得到待处理图像对应的补偿图像。

在一个实施例中，图像补偿装置还包括更新模块，更新模块用于获取补偿图像对应的补偿像素值，并将补偿像素值与预设阈值进行比对；当补偿像素值大于预设阈值时，根据预设阈值对补偿像素值进行替换处理，得到更新后的补偿像素值；根据更新后的补偿像素值得到更新后的补偿图像。

关于图像补偿装置的具体限定可以参见上文中对于图像补偿方法的限定，在此不再赘述。上述图像补偿装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储图像补偿数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种图像补偿方法。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现：获取通过标定光源所拍摄得到的待处理图像；读取与标定光源对应的光源分布数据，光源分布数据是根据标定图像的亮度值所生成的；基于光源分布数据对待处理图像进行调整得到补偿图像。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还用于实现：获取通过标定光源所拍摄得到的标定图像；基于标定图像对应的像素亮度值确定亮度均值；根据亮度均值确定标定亮度值；根据标定亮度值以及标定图像确定标定光源对应的光源分布数据。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还用于实现：基于像素亮度值与标定亮度值的相对值确定光源分布数据。

在一个实施例中，标定图像包括灰度标定图像、纯色标定图像或者彩色标定图像。

在一个实施例中，在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还用于实现：获取标定图像的每一个图像通道对应的单通道标定图像；获取每一个单通道标定图像对应的单通道像素亮度值；根据单通道像素亮度值确定每一个单通道标定图像对应的单通道标定亮度值；基于单通道像素亮度值与单通道标定亮度值的相对值确定图像通道对应的单通道光源分布数据。

在一个实施例中，在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还用于实现：获取待处理图像的每一个图像通道对应的单通道待处理图像；根据每一个图像通道分别对应的单通道光源分布数据对单通道待处理图像进行调整处理，得到每一个单通道待处理图像对应的单通道补偿图像；根据每一个单通道补偿图像得到待处理图像对应的补偿图像。

在一个实施例中，在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还用于实现：获取补偿图像对应的补偿像素值，并将补偿像素值与预设阈值进行比对；当补偿像素值大于预设阈值时，根据预设阈值对补偿像素值进行替换处理，得到更新后的补偿像素值；根据更新后的补偿像素值得到更新后的补偿图像。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现：获取通过标定光源所拍摄得到的待处理图像；读取与标定光源对应的光源分布数据，光源分布数据是根据标定图像的亮度值所生成的；基于光源分布数据对待处理图像进行调整得到补偿图像。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还用于实现：获取通过标定光源所拍摄得到的标定图像；基于标定图像对应的像素亮度值确定亮度均值；根据亮度均值确定标定亮度值；根据标定亮度值以及标定图像确定标定光源对应的光源分布数据。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还用于实现：基于像素亮度值与标定亮度值的相对值确定光源分布数据。

在一个实施例中，标定图像包括灰度标定图像、纯色标定图像或者彩色标定图像。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还用于实现：获取标定图像的每一个图像通道对应的单通道标定图像；获取每一个单通道标定图像对应的单通道像素亮度值；根据单通道像素亮度值确定每一个单通道标定图像对应的单通道标定亮度值；基于单通道像素亮度值与单通道标定亮度值的相对值确定图像通道对应的单通道光源分布数据。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还用于实现：获取待处理图像的每一个图像通道对应的单通道待处理图像；根据每一个图像通道分别对应的单通道光源分布数据对单通道待处理图像进行调整处理，得到每一个单通道待处理图像对应的单通道补偿图像；根据每一个单通道补偿图像得到待处理图像对应的补偿图像。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还用于实现：获取补偿图像对应的补偿像素值，并将补偿像素值与预设阈值进行比对；当补偿像素值大于预设阈值时，根据预设阈值对补偿像素值进行替换处理，得到更新后的补偿像素值；根据更新后的补偿像素值得到更新后的补偿图像。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种图像补偿方法，其特征在于，所述方法包括：

获取通过标定光源所拍摄得到的待处理图像及标定图像，对所述标定图像进行预处理；

读取与所述标定光源对应的光源分布数据，所述光源分布数据是根据标定图像的亮度值所生成的；

利用光源分布数据中每一个位置处的像素值对待处理图像中对应位置处的像素值进行不同位置权重的补偿处理，得到每一个位置处对应的补偿像素值，确定所述光源分布数据对应的补偿矩阵；基于所述光源分布数据对应的补偿矩阵，对所述待处理图像进行调整得到补偿图像，所述补偿矩阵为标定图像和标定亮度的差值矩阵。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光源分布数据的生成方式包括：

获取通过所述标定光源所拍摄得到的标定图像；

基于所述标定图像对应的像素亮度值确定亮度均值；

根据所述亮度均值确定标定亮度值；

根据所述标定亮度值以及所述标定图像确定标定光源对应的光源分布数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述标定亮度值以及所述标定图像确定标定光源对应的光源分布数据，包括：

基于所述像素亮度值与所述标定亮度值的相对值确定所述光源分布数据。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述标定图像包括灰度标定图像、纯色标定图像或者彩色标定图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述标定图像为彩色标定图像；所述光源分布数据的生成方式包括：

获取所述标定图像的每一个图像通道对应的单通道标定图像；

获取每一个所述单通道标定图像对应的单通道像素亮度值；

根据所述单通道像素亮度值确定每一个所述单通道标定图像对应的单通道标定亮度值；

基于所述单通道像素亮度值与所述单通道标定亮度值的相对值确定所述图像通道对应的单通道光源分布数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述光源分布数据对应的补偿矩阵，对所述待处理图像进行调整得到补偿图像，包括：

获取所述待处理图像的每一个图像通道对应的单通道待处理图像；

根据每一个图像通道分别对应的所述单通道光源分布数据对所述单通道待处理图像进行调整处理，得到每一个所述单通道待处理图像对应的单通道补偿图像；

根据每一个所述单通道补偿图像得到所述待处理图像对应的补偿图像。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述补偿图像对应的补偿像素值，并将所述补偿像素值与预设阈值进行比对；

当所述补偿像素值大于所述预设阈值时，根据所述预设阈值对所述补偿像素值进行替换处理，得到更新后的补偿像素值；

根据更新后的所述补偿像素值得到更新后的补偿图像。

8.一种图像补偿装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取通过标定光源所拍摄得到的待处理图像及标定图像，对所述标定图像进行预处理；

读取模块，用于读取与所述标定光源对应的光源分布数据，所述光源分布数据是根据标定图像的亮度值所生成的；

调整模块，用于利用光源分布数据中每一个位置处的像素值对待处理图像中对应位置处的像素值进行不同位置权重的补偿处理，得到每一个位置处对应的补偿像素值，确定所述光源分布数据对应的补偿矩阵；基于所述光源分布数据对应的补偿矩阵，对所述待处理图像进行调整得到补偿图像，所述补偿矩阵为标定图像和标定亮度的差值矩阵。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

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