CN113781295B - 图像处理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种图像处理方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：基于目标图像中的待处理区域确定椭圆区域，其中，椭圆区域的中心点位置与待处理区域的中心点位置相同，椭圆区域的长轴端点和短轴端点均位于待处理区域的边界上；基于椭圆区域确定圆形区域，其中，圆形区域的圆心与椭圆区域的中心点相同，且圆形区域的直径为椭圆区域的长轴；根据待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，对待处理区域形变处理。该方法通过判断待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，对不同位置的像素点进行不同的处理，从而使待处理区域在形变处理后的显示效果更加自然。
Description
技术领域
本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种图像处理方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着计算机技术的发展，通过计算机技术实现图像处理也逐渐普及。目前在实现图像处理时使用的算法多为液化形变算法，具体地，液化形变算法包括局部缩放算法、局部平移算法以及局部旋转算法，通常液化形变算法所说的局部是指圆形区域，在圆形区域中进行形变处理，越靠近圆形区域的圆心，形变处理的幅度就越强，反之则幅度越小，由此可以实现局部区域内外形变效果的平滑过渡。
现有技术中，在进行图像处理时，通常是使用圆形区域对图像上的待处理区域进行形变处理，但是圆形区域的形状比较规整，在使用圆形区域时，若圆形区域的半径取得太大，常常会导致对其他不需要处理的区域进行了处理，导致处理后的图像显示效果不自然；若圆形区域的半径取得太小，可能会导致待处理区域处理不完全，同样也会导致处理后的图像显示效果不自然。
综上所述，目前现有技术中对图像中的局部区域进行形变处理的方案，存在对图像中的局部区域进行处理后，使处理后的图像显示效果不自然的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种图像处理方法、装置、设备及存储介质，用于解决现有技术中对图像中的局部区域进行形变处理的方案，存在对图像中的局部区域进行处理后，使处理后的图像显示效果不自然的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种图像处理方法，该方法包括：
基于目标图像中的待处理区域确定椭圆区域，其中，椭圆区域的中心点位置与待处理区域的中心点位置相同，椭圆区域的长轴端点和短轴端点均位于待处理区域的边界上；
基于椭圆区域确定圆形区域，其中，圆形区域的圆心与椭圆区域的中心点相同，且圆形区域的直径为椭圆区域的长轴；
根据待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，对待处理区域形变处理。
在一种具体实施方式中，根据待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，对待处理区域形变处理，包括：
针对待处理区域中的每个像素点，确定像素点的位置，其中，位置包括：像素点位于椭圆区域内、像素点位于椭圆区域外且位于圆形区域内、像素点位于圆形区域外；
基于像素点的位置对像素点进行处理。
在一种具体实施方式中，基于待处理区域确定椭圆区域，包括：
确定待处理区域在目标图像的图像坐标系中的顶点位置；
基于顶点位置确定椭圆区域的长轴和短轴，并基于长轴和短轴确定椭圆区域。
在一种具体实施方式中，该方法还包括：
获取椭圆区域的长轴在图像坐标系中的第一端点坐标和第二端点坐标；
基于第一端点坐标和第二端点坐标确定坐标系转换模型，其中，坐标系转换模型用于将图像坐标系转换为目标坐标系，目标坐标系的原点为椭圆区域的长轴和短轴的交点，目标坐标系的X轴为长轴，目标坐标系的Y轴为短轴；
基于坐标系转换模型确定椭圆区域计算模型和圆形区域计算模型，其中，椭圆区域计算模型和圆形区域计算模型用于确定待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置。
在一种具体实施方式中，根据待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，包括：
确定像素点在图像坐标系中的第一坐标，以及像素点在目标坐标系中的第二坐标；
将第一坐标输入至圆形区域计算模型中进行判断，得到第一判断结果值；
将第二坐标输入至椭圆区域计算模型中进行判断，得到第二判断结果值；
基于第一判断结果值和第二判断结果值确定像素点的位置。
在一种具体实施方式中，基于像素点的位置对像素点进行处理，包括：
若像素点位于椭圆区域内，则将像素点的像素值替换为第一目标像素点的像素值，其中，第一目标像素点为像素点与圆形区域的圆心的连接线上，距离圆心的距离为第一目标距离的像素点，第一目标距离是根据像素点与圆心之间的距离，圆形区域的半径，预设的放缩系数确定的；
若像素点位于椭圆区域外且位于圆形区域内，则将像素点的像素值替换为第二目标像素点的像素值，其中，第二目标像素点为像素点与圆形区域的圆心的连接线上，距离圆心的距离为第二目标距离的像素点，第二目标距离是根据像素点与圆心之间的距离，圆形区域的半径，预设的放缩系数，预设的衰减系数，第一判断结果值确定的；
若像素点位于圆形区域外，则不对像素点进行处理。
在一种具体实施方式中，该方法还包括：
采用第一局部放缩公式：确定第一目标距离fs(r)；
其中，r用于表示像素点与圆心之间的距离，rmax用于表示圆形区域的半径，a用于表示预设的放缩系数。
在一种具体实施方式中，该方法还包括：
采用第二局部放缩公式：确定第二目标距离fos(r)；
其中，r用于表示像素点与圆心之间的距离，rmax用于表示圆形区域的半径，λ用于表示预设的衰减系数，f0(r)用于表示第一判断结果值，clamp(·,0,1)用于表示截断函数，a用于表示预设的放缩系数。
在一种具体实施方式中，基于坐标系转换模型确定椭圆区域计算模型，包括：
基于目标坐标系和椭圆标准方程确定椭圆区域计算模型。
在一种具体实施方式中，基于坐标系转换模型确定圆形区域计算模型，包括：
确定像素点与目标坐标系的原点二者之间的距离；
基于距离与长轴确定圆形区域计算模型。
第二方面，本发明实施例提供一种图像处理装置，包括：
第一确定模块，用于基于目标图像中的待处理区域确定椭圆区域，其中，椭圆区域的中心点位置与待处理区域的中心点位置相同，椭圆区域的长轴端点和短轴端点均位于待处理区域的边界上；
第二确定模块，用于基于椭圆区域确定圆形区域，其中，圆形区域的圆心与椭圆区域的中心点相同，且圆形区域的直径为椭圆区域的长轴；
处理模块，用于根据待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，对待处理区域形变处理。
第三方面，本发明实施例提供一种终端设备，包括：
处理器、存储器、显示器；
存储器用于存储程序和数据，处理器调用存储器存储的程序，以执行第一方面的图像处理方法。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面的图像处理方法。
第五方面，本发明实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面的图像处理方法。
本发明实施例提供的图像处理方法、装置、设备及存储介质，通过基于目标图像中的待处理区域确定椭圆区域，其中，椭圆区域的中心点位置与待处理区域的中心点位置相同，椭圆区域的长轴端点和短轴端点均位于待处理区域的边界上；基于椭圆区域确定圆形区域，其中，圆形区域的圆心与椭圆区域的中心点相同，且圆形区域的直径为椭圆区域的长轴；根据待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，对待处理区域形变处理，也就是说，该方法通过待处理区域确定一个椭圆区域，并根据椭圆区域确定一个圆形区域，然后判断待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，对不同位置的像素点进行不同的处理，在对待处理区域中的所有像素点都处理完之后，就可以实现待处理区域在形变处理后的显示效果更加自然。
附图说明
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，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例提供的图像处理方法实施例一的流程图；
图2为本发明实施例提供的图像处理方法实施例二的流程图；
图3为本发明实施例提供的像素点相对于椭圆区域和圆形区域的位置示意图；
图4为本发明实施例提供的图像处理装置实施例的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、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根据本实施例的启示下做出的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
背景技术中提供的现有技术中，进行图像处理的方案中，至少存在以下技术问题：
在进行图像处理时，通常使用圆形区域对图像上的待处理区域进行处理，但是圆形区域的形状比较规整，在使用圆形区域时，若圆形区域的半径取得太大，常常会导致对其他不需要处理的区域进行了处理，导致处理后的图像显示效果不自然；若圆形区域的半径取得太小，可能会导致待处理区域处理不完全，同样也会导致处理后的图像显示效果不自然；若在待处理区域设置多个圆形区域共同处理，则会在原有的缩放半径和缩放强度基础上，引入新的超参如圆的数量以及圆心位置，反而会造成处理过程更加复杂的问题。
针对上述的问题，本发明提出一种图像处理方法，通过设置椭圆区域在特定场景下对图像中的待处理区域进行处理，在处理过程中，先依据待处理区域确定一个合适的椭圆区域，由于待处理区域中的所有像素点并非都是位于椭圆区域中的，因此，在椭圆区域的基础上再设置一个圆形区域，该圆形区域是依据椭圆区域的长轴为直径来进行设置的，这样就可以对待处理区域中的所有像素点的位置进行判断，待处理区域中的像素点可以位于椭圆区域内，也可以位于椭圆区域外圆形区域内，也可以位于圆形区域外，对于这三种位置的像素点分别进行不同的处理，在对待处理区域中的所有像素点都处理完成之后，即可完成对图像中的待处理区域的形变处理，且由于对待处理区域中的像素点进行了位置分类，因此，这样处理过后的图像的显示效果更加自然。下面首先对本发明中涉及的名词进行解释。
图像坐标系：以图像左上角为原点建立以像素为单位的像素坐标系u-v。像素的横坐标u与纵坐标v分别是在其图像数组中所在的列数与所在行数。由于(u,v)只代表像素的列数与行数，而像素在图像中的位置并没有用物理单位表示出来，因此，需要建立以物理单位(如毫米)表示的图像坐标系x-y，将相机光轴与图像平面的交点(一般位于图像平面的中心处，也称为图像的主点(principal point))定义为图像坐标系的原点O，且x轴与u轴平行，y轴与v轴平行。
椭圆标准方程：
当焦点在X轴时，椭圆标准方程为：
当焦点在Y轴时，椭圆标准方程为：
本发明提供的图像处理方法，其核心思想是通过对特定场景下的图像上的待处理区域设置椭圆区域，使待处理区域的大部分区域都处于椭圆区域中，然后根据椭圆区域设置一个圆形区域，该圆形区域是依据椭圆区域的长轴为直径来进行设置的，从而可以将待处理区域中的全部像素点按照位置划分，也即，位于椭圆区域内的像素点，位于椭圆区域外且位于圆形区域内的像素点，以及位于圆形区域外的像素点，然后对不同位置的像素点分别进行不同的处理，这样在处理完待处理区域中的所有像素点之后，图像的显示效果就会更加自然，对图像的处理过程也更加简便，进而克服上述在进行图像处理时容易发生的问题。
在一种具体实现中，可以在一种应用场景中应用该图像处理方法，在该场景中，以人脸图像为例，对人脸图像中的嘴部区域进行处理，由于人脸图像中的嘴部区域为左右长度较长，上下长度较短的区域，若使用圆形区域处理人脸图像中的嘴部区域，则必然会导致人脸图像上会有一部分鼻子位于圆形区域内，这样在对圆形区域中的人脸图像进行处理时，会导致鼻子部分也被处理，这样最终处理后的人脸图像的显示效果必然会不自然。因此，对于嘴部区域的特殊形状，使用椭圆区域会比圆形区域更加合适。
在根据嘴部区域设置椭圆区域时，可以在人脸图像的图像坐标系中确定左右两个嘴角的坐标，然后根据两个嘴角连接的直线确定椭圆区域的长轴，根据上下嘴唇的外边界中点确定椭圆区域的短轴，这样就可以根据长轴和短轴确定椭圆区域，在该椭圆区域中包括了嘴部区域的大部分区域，而对于其他未处于椭圆区域中的嘴部区域，可以根据椭圆区域再设置一个圆形区域，该圆形区域是依据椭圆区域的长轴为直径来进行设置的，这样就可以将整个人脸图像划分为三个部分，然后判断嘴部区域的每个像素点的位置，也即，位于椭圆区域内的像素点，位于椭圆区域外且位于圆形区域内的像素点，以及位于圆形区域外的像素点，然后对不同位置的像素点分别进行不同的处理，这样处理过后的人脸图像，嘴部区域显示更加自然，也不会影响到其他区域，且椭圆区域和圆形区域的中心点位置相同，在处理时，也不存在多个超参数的问题，因此，处理过程也更加简便。
结合上述的场景，下面通过几个具体实施例对本发明提供的图像处理方法的技术方案进行详细说明。
图1为本发明实施例提供的图像处理方法实施例一的流程图，如图1所示，该图像处理方法包括以下步骤：
S101：基于目标图像中的待处理区域确定椭圆区域。
在本步骤中，用户可以首先确定一个待处理的目标图像，终端设备响应了用户的操作之后将该目标图像显示在终端设备的图形用户界面上，图形用户界面上可以为用户提供多个可选择的待处理区域，以供用户自己选择，用户也可以通过选取框在目标图像上选取待处理区域，终端设备在响应了用户的选取操作之后，就可以确定出待处理区域。比如，该待处理的目标图像可以为人脸图像，待处理区域可以为人脸图像上的嘴部区域。
在上述方案中，椭圆区域的中心点位置与待处理区域的中心点位置相同，且椭圆区域的长轴端点和短轴端点均位于待处理区域的边界上。在特定场景下，由于待处理区域可能并不是一个规则的图形，因此可以按照待处理区域的大致形状确定出一个椭圆区域，该椭圆区域的长轴端点和短轴端点需要位于待处理区域的边界上，这样得到的椭圆区域才会尽可能多的包含待处理区域。
在上述方案中，特定场景可以为对人脸图像上的嘴部区域进行处理，根据嘴部区域的大致形状可以确定出一个椭圆区域，该椭圆区域的长轴端点可以为嘴部区域的左右两个嘴角，短轴端点可以为嘴部区域的上下嘴唇的外边界中点。
S102：基于椭圆区域确定圆形区域。
在本步骤中，圆形区域的圆心与椭圆区域的中心点相同，且圆形区域的直径为椭圆区域的长轴。在特定场景下，由于待处理区域可能不能完全被包含在椭圆区域中，因此，还需要设置一个圆形区域，这样根据椭圆区域和圆形区域就会将目标图像分为三个部分，分别是椭圆区域内，椭圆区域外圆形区域内，圆形区域外。
S103：根据待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，对待处理区域形变处理。
在本步骤中，基于椭圆区域和圆形区域将目标图像分为三个部分之后，可以判断待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，分别是位于椭圆区域内的像素点，位于椭圆区域外且位于圆形区域内的像素点，位于圆形区域外的像素点，通过对不同位置的像素点分别进行不同的处理，从而在最大程度上实现对目标图像处理后的显示效果更加自然的目的，这样就可以避免只通过圆形区域处理待处理区域，导致的处理后目标图像显示不自然的问题。
本实施例提供的图像处理方法，通过基于目标图像中的待处理区域确定椭圆区域，其中，椭圆区域的中心点位置与待处理区域的中心点位置相同，椭圆区域的长轴端点和短轴端点均位于待处理区域的边界上；基于椭圆区域确定圆形区域，其中，圆形区域的圆心与椭圆区域的中心点相同，且圆形区域的直径为椭圆区域的长轴；根据待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，对待处理区域形变处理，也就是说，该方法通过待处理区域确定一个椭圆区域，并根据椭圆区域确定一个圆形区域，然后判断待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，对不同位置的像素点进行不同的处理，在对待处理区域中的所有像素点都处理完之后，就可以实现待处理区域在形变处理后的显示效果更加自然。
下面对待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置进行详细介绍。
在一种具体实现中，根据待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，对待处理区域形变处理，包括：针对待处理区域中的每个像素点，确定像素点的位置，其中，位置包括：像素点位于椭圆区域内、像素点位于椭圆区域外且位于圆形区域内、像素点位于圆形区域外；基于像素点的位置对像素点进行处理。
在该方案中，图3为本发明实施例提供的像素点相对于椭圆区域和圆形区域的位置示意图，如图3所示，待处理区域的像素点可以位于椭圆区域O内，也可以位于椭圆区域O外且位于圆形区域C内，也可以位于圆形区域C外，在具体判断时，可以根据像素点在目标图像的图像坐标系中的坐标来判断。
在上述方案中，在确定了待处理区域中的每个像素点的位置之后，对于不同位置的像素点，分别进行不同的处理，这样在对待处理的目标图像上的待处理区域中的全部像素点都处理完成之后，就可以实现处理后的目标图像的显示效果更加自然的目的。
下面对基于待处理区域确定椭圆区域的方法进行详细介绍。
在一种具体实现中，基于待处理区域确定椭圆区域，包括：确定待处理区域在目标图像的图像坐标系中的端点位置；基于端点位置确定椭圆区域的长轴和短轴，并基于长轴和短轴确定椭圆区域。
在该方案中，待处理区域可能并不是一个规则的图形，但待处理区域包括多个端点，在目标图像的图像坐标系中确定待处理区域的所有端点位置，也即，确定端点在图像坐标系中的端点坐标，然后将所有端点中最左端和最右端的端点二者之间的连线确定为椭圆区域的长轴，将最上端和最下端的端点二者之间的连线确定为椭圆区域的短轴，然后在图像坐标系中对长轴和短轴进行适当的调整之后，确定一个椭圆区域。
在上述方案中，举例而言，目标图像为人脸图像，待处理区域为嘴部区域，则根据嘴部区域确定一个椭圆区域时，先确定嘴部区域的左右端点位置，也即，左右嘴角的位置，上嘴唇的唇峰位置和人中最低点位置，以及下嘴唇最低点的位置，在这些端点位置中，最左端的端点为左嘴角，最右端的端点为右嘴角，最上端的端点为唇峰，最下端的端点为下嘴唇最低点，由于唇峰和下嘴唇最低点不在一条垂直线上，因此，在连接下嘴唇最低点和唇峰之后，需要将连接线调整为垂直线，因此，椭圆区域的长轴就是左嘴角和右嘴角之间的连线，短轴就是下嘴唇最低点和唇峰之间的连线，然后对长轴和短轴进行调整，使长轴和短轴之间相互垂直，且长轴和短轴的交点需要平分长轴长度和短轴长度，最终可以得到一个椭圆区域。
下面对确定待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置的方法进行详细介绍。
在一种具体实现中，该方法还包括：获取椭圆区域的长轴在图像坐标系中的第一端点坐标和第二端点坐标；基于第一端点坐标和第二端点坐标确定坐标系转换模型，其中，坐标系转换模型用于将图像坐标系转换为目标坐标系，目标坐标系的原点为椭圆区域的长轴和短轴的交点，目标坐标系的X轴为长轴，目标坐标系的Y轴为短轴；基于坐标系转换模型确定椭圆区域计算模型和圆形区域计算模型，其中，椭圆区域计算模型和圆形区域计算模型用于确定待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置。
在该方案中，在确定目标图像的图像坐标系之后，需要对图像坐标系进行转换，得到一个目标坐标系，该目标坐标系的原点为椭圆区域的长轴和短轴的交点，目标坐标系的X轴为长轴，目标坐标系的Y轴为短轴，也就是说，目标坐标系是根据椭圆区域确定的，这样可以简化待处理区域内的像素点的坐标计算。
在上述方案中，椭圆区域的长轴在图像坐标系中的第一端点坐标可以表示为(x1,y1)，第二端点坐标可以表示为(x2,y2)，然后根据两点式直线的斜率计算公式确定椭圆长轴在图像坐标系上的斜率k，且需要考虑斜率k为无穷时，直线垂直的情况，当x1-x2＜eps(eps为预先设定的极小值)时，认为此时是斜率无穷的直线垂直情况。然后计算k的arctan值得到椭圆长轴与图像坐标系X轴二者之间的夹角θ[0,π)，若为直线垂直的特殊情况，则夹角θ为/>从而，将该夹角θ代入坐标轴的旋转公式(转轴公式)中，即可得到坐标系转换模型，该坐标系转换模型的公式表示如下：
其中，x'为目标坐标系的横坐标，y'为目标坐标系的纵坐标，x为图像坐标系的横坐标，y为图像坐标系的纵坐标，xc为目标坐标系的原点在图像坐标系中的横坐标，yc为目标坐标系的原点在图像坐标系中的纵坐标。
在一种具体实现中，基于坐标系转换模型确定椭圆区域计算模型，包括：基于目标坐标系和椭圆标准方程确定椭圆区域计算模型。
在该方案中，将椭圆标准方程代入至目标坐标系中，即可得到椭圆区域计算模型，该椭圆区域计算模型的公式fO表示如下：
其中，椭圆区域的长轴为2a，短轴为2b。
在一种具体实现中，基于坐标系转换模型确定圆形区域计算模型，包括：确定像素点与目标坐标系的原点二者之间的距离；基于距离与长轴确定圆形区域计算模型。
在该方案中，针对待处理区域中的像素点，需要确定该像素点与椭圆长轴的中点(也即目标坐标系的原点)二者之间的距离，然后通过该距离与长轴一半长度的比值来确定圆形区域计算模型，该圆形区域计算模型的公式fC表示如下：
在一种具体实现中，根据待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，包括：确定像素点在图像坐标系中的第一坐标，以及像素点在目标坐标系中的第二坐标；将第一坐标输入至圆形区域计算模型中进行判断，得到第一判断结果值；将第二坐标输入至椭圆区域计算模型中进行判断，得到第二判断结果值；基于第一判断结果值和第二判断结果值确定像素点的位置。
在该方案中，在确定待处理区域中的像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置时，需要根据坐标系转换模型将像素点在图像坐标系中的坐标转换为在目标坐标系中的坐标，因此，首先需要确定像素点在图像坐标系中的第一坐标，该第一坐标可以表示为(x0,y0)，然后通过坐标系转换模型确定该像素点在目标坐标系中的第二坐标，该第二坐标可以表示为(x'0,y'0)，最后将第一坐标(x0,y0)代入圆形区域计算模型的公式fC中，得到第一判断结果值，并将第二坐标(x'0,y'0)代入椭圆区域计算模型的公式f0中，得到第二判断结果值。
在上述方案中，在根据第一判断结果值和第二判断结果值确定像素点的位置时，若第二判断结果值fO(x'0,y'0)≤1，则像素点位于椭圆区域O内；若第二判断结果值fO(x'0,y'0)＞1且第一判断结果值fC(x0,y0)≤1，则像素点位于椭圆区域O外并位于圆形区域C内；若第一判断结果值fC(x0,y0)＞1，则像素点位于圆形区域C外。
下面对基于像素点的位置对像素点进行处理的方法进行详细介绍。
在一种具体实现中，基于像素点的位置对像素点进行处理，包括：若像素点位于椭圆区域内，则将像素点的像素值替换为第一目标像素点的像素值，其中，第一目标像素点为像素点与圆形区域的圆心的连接线上，距离圆心的距离为第一目标距离的像素点，第一目标距离是根据像素点与圆心之间的距离，圆形区域的半径，预设的放缩系数确定的；若像素点位于椭圆区域外且位于圆形区域内，则将像素点的像素值替换为第二目标像素点的像素值，其中，第二目标像素点为像素点与圆形区域的圆心的连接线上，距离圆心的距离为第二目标距离的像素点，第二目标距离是根据像素点与圆心之间的距离，圆形区域的半径，预设的放缩系数，预设的衰减系数，第一判断结果值确定的；若像素点位于圆形区域外，则不对像素点进行处理。
在该方案中，若放缩系数为正，则说明需要对待处理区域进行放大处理，此时，第一目标距离和第二目标距离均大于像素点与圆形区域的圆心二者之间的距离，若放缩系数为负，则说明需要对待处理区域进行缩小处理，此时，第一目标距离和第二目标距离均小于像素点与圆形区域的圆心二者之间的距离。若像素点位于圆形区域外，则说明该像素点对待处理区域的处理的影响很小，因此可以不对该像素点进行处理，也即该像素点的像素值不改变，这样得到的对目标图像进行处理后的最终显示效果就会更加自然。
在一种具体实现中，该方法还包括：采用第一局部放缩公式：确定第一目标距离fs(r)；其中，r用于表示像素点与圆心之间的距离，rmax用于表示圆形区域的半径，a用于表示预设的放缩系数。
在该方案中，第一局部放缩公式用于表示为将待处理区域中的待处理像素点的像素值替换为第一目标像素点的像素值，该第一像素点为待处理的像素点与圆心构成的射线方向上的与圆心距离为fs(r)的像素点。
在上述方案中，a>0表示对待处理区域进行放大，a<0表示对待处理区域进行缩小。
在一种具体实现中，该方法还包括：采用第二局部放缩公式：确定第二目标距离fos(r)；其中，r用于表示像素点与圆心之间的距离，rmax用于表示圆形区域的半径，λ用于表示预设的衰减系数，f0(r)用于表示第一判断结果值，clamp(·,0,1)用于表示截断函数，a用于表示预设的放缩系数。
在该方案中，第二局部放缩公式用于表示为将待处理区域中的待处理像素点的像素值替换为第二目标像素点的像素值，该第二像素点为待处理的像素点与圆心构成的射线方向上的与圆心距离为fos(r)的像素点。
在上述方案中，衰减系数λ>1，其用于表示放缩系数a的变化程度，截断函数clamp(·,0,1)用于将像素点的范围确定在椭圆区域外且在圆形区域内，在截断函数中，若·<0，则截断函数的值为0，若·>1，则截断函数的值为1，若0≤·≤1，则截断函数的值为·本身。该第二局部放缩公式，通过引入第一判断结果值，使位于椭圆区域外且位于圆形区域内的待处理区域的放缩系数沿放射方向向外快速变化至0，也就是说，位于椭圆区域外且位于圆形区域内的待处理区域的放缩效果会迅速向外衰减为无形变。
本实施例提供的图像处理方法，通过待处理区域确定一个椭圆区域，并根据椭圆区域确定一个圆形区域，然后判断待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，对不同位置的像素点进行不同的处理，具体地，对处于椭圆区域内的像素点，使用第一局部放缩公式进行处理；对处于椭圆区域外并处于圆形区域内的像素点，使用第二局部放缩公式进行处理；对处于圆形区域外的像素点，则不做处理，这样对目标图像的待处理区域进行缩放处理后，可以使最终得到的目标图像显示更加自然。
图2为本发明实施例提供的图像处理方法实施例二的流程图，如图2所示，该图像处理方法包括如下步骤：
S201：获取椭圆区域在图像坐标系上的长轴端点坐标和短轴端点坐标。
在该步骤中，可以通过前置算法模型或者先验知识，比如，在人脸图像上的嘴巴放缩功能的实现上，基于图像坐标系的椭圆长轴端点和短轴端点的坐标可以通过人脸关键点模型返回左右嘴角以及上下嘴唇的位置得到。
S202：计算坐标转换公式，将图像坐标系转换为以椭圆长轴为X轴，短轴为Y轴的新平面直角坐标系。
在该步骤中，可以利用两点式直线的斜率计算公式计算椭圆长轴在图像坐标系上的斜率k，并考虑斜率k为无穷的直线垂直情况；然后计算斜率k的arctan值得到椭圆长轴与图像坐标系X轴二者之间的夹角θ[0,π)，若为直线垂直的特殊情况，则夹角θ为π/2；最后将夹角代入转轴公式就可以得到坐标转换公式，上述新平面直角坐标系也即为前述的目标坐标系。
S203：确定椭圆区域的计算公式和圆形区域的计算公式。
在该步骤中，在新平面直角坐标系下代入椭圆直角坐标方程，可以得到椭圆区域的计算公式fO，通过像素点到椭圆长轴端点中点的距离与长轴一半长度的比值，可以确定圆形区域的计算公式fC，该像素点即为待处理的目标图像上的待处理区域中的像素点。
S204：对于待处理区域中的每一个像素点，判断该像素点的位置。
在该步骤中，可以通过坐标转换公式得到像素点在图像坐标系中的第一坐标(x0,y0)和在新平面直角坐标系中的第二坐标(x'0,y'0)；然后将(x'0,y'0)代入公式fO以及将(x0,y0)代入公式fC：若fO(x'0,y'0)≤1，则像素点处于椭圆区域内；若fO(x'0,y'0)＞1且fC(x0,y0)≤1，则像素点处于椭圆区域外并处于圆形区域内；若fC(x0,y0)＞1，则像素点处于圆形区域外。
S205：对不同位置的像素点进行不同的处理，最终得到对待处理区域的缩放处理结果。
在该步骤中，对于处于椭圆区域内的像素点，使用原始的第一局部放缩公式进行处理；对于处于椭圆区域外并处于圆形区域内的像素点，使用修正后的第二局部放缩公式进行处理；而对于处于圆形区域外的像素点，则不做处理；最终可以得到基于椭圆区域对待处理区域进行局部缩放处理的结果。
本实施例提供的图像处理方法，通过输入椭圆长轴端点坐标和短轴端点坐标，自动计算出用于进行放缩处理的椭圆区域，在缩小了现有技术中的用于进行放缩处理的圆形区域的基础上，还保证了对椭圆区域的待处理区域的缩放效果；并且，通过将圆形区域调整为更小的类椭圆区域，解决了现有技术中在特定应用场景时形变范围太大的问题。
从总体上来说，本发明提供的技术方案，通过将圆形区域调整为更小的类椭圆区域对待处理区域进行缩放处理，是一种既能保证缩放效果显示更加自然，又能保证在特定应用场景时形变范围不至于过大的技术实现方法。
图4为本发明实施例提供的图像处理装置实施例的结构示意图，如图4所示，该图像处理装置40包括：
第一确定模块41，用于基于目标图像中的待处理区域确定椭圆区域，其中，椭圆区域的中心点位置与待处理区域的中心点位置相同，椭圆区域的长轴端点和短轴端点均位于待处理区域的边界上；
第二确定模块42，用于基于椭圆区域确定圆形区域，其中，圆形区域的圆心与椭圆区域的中心点相同，且圆形区域的直径为椭圆区域的长轴；
处理模块43，用于根据待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置，对待处理区域形变处理。
可选的，处理模块43还用于针对待处理区域中的每个像素点，确定像素点的位置，其中，位置包括：像素点位于椭圆区域内、像素点位于椭圆区域外且位于圆形区域内、像素点位于圆形区域外；基于像素点的位置对像素点进行处理。
可选的，处理模块43还用于确定待处理区域在目标图像的图像坐标系中的顶点位置；基于顶点位置确定椭圆区域的长轴和短轴，并基于长轴和短轴确定椭圆区域。
可选的，该装置还用于获取椭圆区域的长轴在图像坐标系中的第一端点坐标和第二端点坐标；基于第一端点坐标和第二端点坐标确定坐标系转换模型，其中，坐标系转换模型用于将图像坐标系转换为目标坐标系，目标坐标系的原点为椭圆区域的长轴和短轴的交点，目标坐标系的X轴为长轴，目标坐标系的Y轴为短轴；基于坐标系转换模型确定椭圆区域计算模型和圆形区域计算模型，其中，椭圆区域计算模型和圆形区域计算模型用于确定待处理区域中的每个像素点相对椭圆区域和圆形区域的位置。
可选的，处理模块43还用于确定像素点在图像坐标系中的第一坐标，以及像素点在目标坐标系中的第二坐标；将第一坐标输入至椭圆区域计算模型中进行判断，得到第一判断结果值；将第二坐标输入至圆形区域计算模型中进行判断，得到第二判断结果值；基于第一判断结果值和第二判断结果值确定像素点的位置。
可选的，处理模块43还用于若像素点位于椭圆区域内，则将像素点的像素值替换为第一目标像素点的像素值，其中，第一目标像素点为像素点与圆形区域的圆心的连接线上，距离圆心的距离为第一目标距离的像素点，第一目标距离是根据像素点与圆心之间的距离，圆形区域的半径，预设的放缩系数确定的；若像素点位于椭圆区域外且位于圆形区域内，则将像素点的像素值替换为第二目标像素点的像素值，其中，第二目标像素点为像素点与圆形区域的圆心的连接线上，距离圆心的距离为第二目标距离的像素点，第二目标距离是根据像素点与圆心之间的距离，圆形区域的半径，预设的放缩系数，预设的衰减系数，第一判断结果值确定的；若像素点位于圆形区域外，则不对像素点进行处理。
可选的，该装置还用于采用第一局部放缩公式：确定第一目标距离fs(r)；其中，r用于表示像素点与圆心之间的距离，rmax用于表示圆形区域的半径，a用于表示预设的放缩系数。
可选的，该装置还用于采用第二局部放缩公式：确定第二目标距离fos(r)；其中，r用于表示像素点与圆心之间的距离，rmax用于表示圆形区域的半径，λ用于表示预设的衰减系数，fO(r)用于表示第一判断结果值，clamp(·,0,1)用于表示截断函数，a用于表示预设的放缩系数。
可选的，处理模块43还用于基于目标坐标系和椭圆标准方程确定椭圆区域计算模型。
可选的，处理模块43还用于确定像素点与目标坐标系的原点二者之间的距离；基于距离与长轴确定圆形区域计算模型。
本实施例提供的图像处理装置，用于执行前述方法实施例中的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
图5为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图，如图5所示，该终端设备500包括：
处理器511、存储器512、显示器513；
存储器512用于存储程序和数据，处理器511调用存储器存储的程序，以执行前述方法所示实施例提供的图像处理方法的技术方案。
在上述终端设备中，存储器512和处理器511之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可以通过一条或者多条通信总线或信号线实现电性连接，如可以通过总线连接。存储器512中存储有实现数据访问控制方法的计算机执行指令，包括至少一个可以软件或固件的形式存储于存储器中的软件功能模块，处理器511通过运行存储在存储器512内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。
存储器可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，简称：RAM)，只读存储器(Read Only Memory，简称：ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，简称：PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称：EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，简称：EEPROM)等。其中，存储器用于存储程序，处理器在接收到执行指令后，执行程序。进一步地，上述存储器内的软件程序以及模块还可包括操作系统，其可包括各种用于管理系统任务(例如内存管理、存储设备控制、电源管理等)的软件组件和/或驱动，并可与各种硬件或软件组件相互通信，从而提供其他软件组件的运行环境。
处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称：CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称：NP)等。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括程序，程序在被处理器执行时用于实现方法实施例中提供的图像处理方法的技术方案。
本申请还提供一种计算机程序产品，包括：计算机程序，该计算机程序被处理器执行时用于实现前述方法实施例提供的图像处理方法的技术方案。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：
基于目标图像中的待处理区域确定椭圆区域，其中，所述椭圆区域的中心点位置与所述待处理区域的中心点位置相同，所述椭圆区域的长轴端点和短轴端点均位于所述待处理区域的边界上；
基于所述椭圆区域确定圆形区域，其中，所述圆形区域的圆心与所述椭圆区域的中心点相同，且所述圆形区域的直径为所述椭圆区域的长轴；
根据所述待处理区域中的每个像素点相对所述椭圆区域和所述圆形区域的位置，对所述待处理区域形变处理；
还包括：
获取所述椭圆区域的所述长轴在图像坐标系中的第一端点坐标和第二端点坐标；
基于所述第一端点坐标和所述第二端点坐标确定坐标系转换模型，其中，所述坐标系转换模型用于将所述图像坐标系转换为目标坐标系，所述目标坐标系的原点为所述椭圆区域的所述长轴和所述短轴的交点，所述目标坐标系的X轴为所述长轴，所述目标坐标系的Y轴为所述短轴；
基于所述坐标系转换模型确定椭圆区域计算模型和圆形区域计算模型，其中，所述椭圆区域计算模型和所述圆形区域计算模型用于确定所述待处理区域中的每个像素点相对所述椭圆区域和所述圆形区域的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待处理区域中的每个像素点相对所述椭圆区域和所述圆形区域的位置，对所述待处理区域形变处理，包括：
针对所述待处理区域中的每个像素点，确定所述像素点的位置，其中，所述位置包括：所述像素点位于所述椭圆区域内、所述像素点位于所述椭圆区域外且位于所述圆形区域内、所述像素点位于所述圆形区域外；
基于所述像素点的位置对所述像素点进行处理。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于目标图像中的待处理区域确定椭圆区域，包括：
确定所述待处理区域在所述目标图像的图像坐标系中的顶点位置；
基于所述顶点位置确定所述椭圆区域的长轴和短轴，并基于所述长轴和所述短轴确定所述椭圆区域。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述针对所述待处理区域中的每个像素点，确定所述像素点的位置，包括：
确定所述像素点在所述图像坐标系中的第一坐标，以及所述像素点在所述目标坐标系中的第二坐标；
将所述第一坐标输入至所述圆形区域计算模型中进行判断，得到第一判断结果值；
将所述第二坐标输入至所述椭圆区域计算模型中进行判断，得到第二判断结果值；
基于所述第一判断结果值和所述第二判断结果值确定所述像素点的位置。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述像素点的位置对所述像素点进行处理，包括：
若所述像素点位于所述椭圆区域内，则将所述像素点的像素值替换为第一目标像素点的像素值，其中，所述第一目标像素点为所述像素点与所述圆形区域的圆心的连接线上，距离所述圆心的距离为第一目标距离的像素点，所述第一目标距离是根据所述像素点与所述圆心之间的距离，所述圆形区域的半径，预设的放缩系数确定的；
若所述像素点位于所述椭圆区域外且位于所述圆形区域内，则将所述像素点的像素值替换为第二目标像素点的像素值，其中，所述第二目标像素点为所述像素点与所述圆形区域的圆心的连接线上，距离所述圆心的距离为第二目标距离的像素点，所述第二目标距离是根据所述像素点与所述圆心之间的距离，所述圆形区域的半径，预设的放缩系数，预设的衰减系数，所述第一判断结果值确定的；
若所述像素点位于所述圆形区域外，则不对所述像素点进行处理。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采用第一局部放缩公式：确定所述第一目标距离fs(r)；
其中，r用于表示所述像素点与所述圆心之间的距离，rmax用于表示所述圆形区域的半径，a用于表示所述预设的放缩系数。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采用第二局部放缩公式：确定所述第二目标距离fos(r)；
其中，r用于表示所述像素点与所述圆心之间的距离，rmax用于表示所述圆形区域的半径，λ用于表示所述预设的衰减系数，f0(r)用于表示所述第一判断结果值，clamp(·,0,1)用于表示截断函数，a用于表示所述预设的放缩系数。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述坐标系转换模型确定椭圆区域计算模型，包括：
基于所述目标坐标系和椭圆标准方程确定所述椭圆区域计算模型。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述坐标系转换模型确定圆形区域计算模型，包括：
确定所述像素点与所述目标坐标系的原点二者之间的距离；
基于所述距离与所述长轴确定所述圆形区域计算模型。
10.一种图像处理装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于基于目标图像中的待处理区域确定椭圆区域，其中，所述椭圆区域的中心点位置与所述待处理区域的中心点位置相同，所述椭圆区域的长轴端点和短轴端点均位于所述待处理区域的边界上；
第二确定模块，用于基于所述椭圆区域确定圆形区域，其中，所述圆形区域的圆心与所述椭圆区域的中心点相同，且所述圆形区域的直径为所述椭圆区域的长轴；
处理模块，用于根据所述待处理区域中的每个像素点相对所述椭圆区域和所述圆形区域的位置，对所述待处理区域形变处理；
所述处理模块，还用于获取所述椭圆区域的所述长轴在图像坐标系中的第一端点坐标和第二端点坐标；基于所述第一端点坐标和所述第二端点坐标确定坐标系转换模型，其中，所述坐标系转换模型用于将所述图像坐标系转换为目标坐标系，所述目标坐标系的原点为所述椭圆区域的所述长轴和所述短轴的交点，所述目标坐标系的X轴为所述长轴，所述目标坐标系的Y轴为所述短轴；基于所述坐标系转换模型确定椭圆区域计算模型和圆形区域计算模型，其中，所述椭圆区域计算模型和所述圆形区域计算模型用于确定所述待处理区域中的每个像素点相对所述椭圆区域和所述圆形区域的位置。
11.一种终端设备，其特征在于，包括：
处理器，存储器，显示器；
所述存储器用于存储程序和数据，所述处理器调用存储器存储的程序，以执行权利要求1至9任一项所述的图像处理方法。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，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9任一项所述的图像处理方法。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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