CN114359070A - 图像处理方法、装置、终端及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种图像处理方法、装置、终端及计算机可读存储介质，图像处理方法包括：获取待处理图像；待处理图像包括第一亮度区域以及与第一亮度区域相邻的第二亮度区域；第一亮度区域的亮度大于第二亮度区域的亮度；对第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像；基于参考图像的像素对第一亮度区域的像素进行亮度校正，得到亮度校正图像。本申请通过对待处理图像中的第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像，并基于参考图像实现仅对第一亮度区域进行亮度较正，不影响第二亮度区域的亮度，进而提升待检测图像的识别准确率。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种图像处理方法、装置、终端及计算机可读存储介质。
背景技术
当前在多种场景下架设的监控相机经常会存在灯光直射或者过度曝光导致图像亮度异常的情况，会严重影响监控质量。
目前大多数情况是由人工或算法监控发现亮度异常，之后通过人工进行调整，容易存在无法及时调整的情况。
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、装置、终端及计算机可读存储介质，解决现有技术中图像的亮度异常区域无法及时较正的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的第一个技术方案是：提供一种图像处理方法，图像处理方法包括：获取待处理图像；待处理图像包括第一亮度区域以及与第一亮度区域相邻的第二亮度区域；第一亮度区域的亮度大于第二亮度区域的亮度；对第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像；基于参考图像的像素对第一亮度区域的像素进行亮度校正，得到亮度校正图像。
其中，对第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像，包括：对第一亮度区域的边缘进行平滑处理，得到参考图像。
其中，对第一亮度区域的边缘进行平滑处理，得到参考图像，包括：对第一亮度区域进行高斯模糊化处理，得到参考图像。
其中，基于参考图像的像素对第一亮度区域的像素进行亮度校正，得到亮度校正图像，包括：基于变换公式对第一亮度区域的像素进行指数变换，得到亮度校正图像；其中，变换公式为：
dst＝srcy(公式1)
式中：dst是校正后对应位置的像素值；src是待处理图像中的像素值；y是指数变换因子。
其中，基于参考图像的像素对第一亮度区域的像素进行亮度校正，得到亮度校正图像，还包括：基于初始校正系数x、参考图像与待处理图像对应位置的像素值a确定指数变换因子y；
其中，
y＝xa(公式2)
式中：x是初始校正系数，x>1；a是参考图像与待处理图像对应位置的像素值，0＜a≤1；y是对应位置的指数变换因子，y>1。
其中，获取待处理图像，待处理图像包括第一亮度区域，之前包括：获取原始图像；对原始图像进行灰度化处理，得到灰度图；对灰度图进行二值化处理，得到待处理图像。
其中，对灰度图进行二值化处理，得到待处理图像，之后还包括：对待处理图像进行腐蚀膨胀处理，得到预处理第一亮度区域；计算预处理第一亮度区域包含的多个连通域的面积；将各连通域的面积与预设面积进行比较；将面积大于预设面积对应的连通域作为第一亮度区域。
解决上述技术问题，本发明采用的第二个技术方案是：提供一种图像处理装置，图像处理装置包括：获取模块，用于获取待处理图像；待处理图像包括第一亮度区域以及与第一亮度区域相邻的第二亮度区域；第一亮度区域的亮度大于第二亮度区域的亮度；处理模块，用于对第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像；校正模块，用于基于参考图像的像素对第一亮度区域的像素进行亮度校正，得到亮度校正图像。
为解决上述技术问题，本发明采用的第三个技术方案是：提供一种终端，该终端包括存储器、处理器以及存储于存储器中并在处理器上运行的计算机程序，处理器用于执行程序数据以实现上述图像处理方法中的步骤。
为解决上述技术问题，本发明采用的第四个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质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图像处理方法中的步骤。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，提供的一种图像处理方法、装置、终端及计算机可读存储介质，图像处理方法包括：获取待处理图像；待处理图像包括第一亮度区域以及与第一亮度区域相邻的第二亮度区域；第一亮度区域的亮度大于第二亮度区域的亮度；对第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像；基于参考图像的像素对第一亮度区域的像素进行亮度校正，得到亮度校正图像。本申请通过对待处理图像中的第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像，并基于参考图像实现仅对第一亮度区域进行亮度较正，不影响第二亮度区域的亮度，进而提升待检测图像的识别准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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它的附图。
图1是本发明提供的图像处理方法的流程示意图；
图2是本发明提供的图像处理方法一具体实施例的流程示意图；
图3是本申请提供的原始图像对应的待处理图像；
图4是本申请提供的原始图像对应的参考图像；
图5是本申请提供的图像处理方法一具体实施例对应的示意图；
图6是本发明提供的图像处理装置的示意框图；
图7是本发明提供的终端一实施方式的示意框图；
图8是本发明提供的计算机可读存储介质一实施方式的示意框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本申请实施例的方案进行详细说明。
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，本文中的“多”表示两个或者多于两个。
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种图像处理方法做进一步详细描述。
请参阅图1，图1是本发明提供的图像处理方法的流程示意图。本实施例中提供一种图像处理方法，该图像处理方法包括如下步骤。
S11：获取待处理图像。
具体地，待处理图像包括第一亮度区域以及与第一亮度区域相邻的第二亮度区域；第一亮度区域的亮度大于第二亮度区域的亮度。
在一可选实施例中，先获取到原始图像；对原始图像进行灰度化处理，得到灰度图；对灰度图进行二值化处理，得到待处理图像。对待处理图像进行腐蚀膨胀处理，得到预处理第一亮度区域；计算预处理第一亮度区域包含的多个连通域的面积；将各连通域的面积与预设面积进行比较；将面积大于预设面积对应的连通域作为第一亮度区域。
S12：对第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像。
具体地，对第一亮度区域的边缘进行平滑处理，得到参考图像。在一具体实施例中，对第一亮度区域进行高斯模糊化处理，得到参考图像。
S13：基于参考图像的像素对第一亮度区域的像素进行亮度校正，得到亮度校正图像。
具体地，基于变换公式对第一亮度区域的像素进行指数变换，得到亮度校正图像。
其中，变换公式为：
dst＝srcy(公式1)
式中：dst是校正后对应位置的像素值；src是待处理图像中的像素值；y是指数变换因子。
在一具体实施例中，基于初始校正系数x、参考图像与待处理图像对应位置的像素值a确定指数变换因子y。
其中，
y＝xa(公式2)
式中：x是初始校正系数，x>1；a是参考图像与待处理图像对应位置的像素值，0＜a≤1；y是对应位置的指数变换因子，y>1。
本实施例中提供的图像处理方法包括：获取待处理图像；待处理图像包括第一亮度区域以及与第一亮度区域相邻的第二亮度区域；第一亮度区域的亮度大于第二亮度区域的亮度；对第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像；基于参考图像的像素对第一亮度区域的像素进行亮度校正，得到亮度校正图像。本申请通过对待处理图像中的第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像，并基于参考图像实现仅对第一亮度区域进行亮度较正，不影响第二亮度区域的亮度，进而提升待检测图像的识别准确率。
请参阅图2，图2是本发明提供的图像处理方法一具体实施例的流程示意图。本实施例中提供一种图像处理方法，该图像处理方法包括如下步骤。
S21：获取原始图像。
具体地，通过图像采集设备采集原始图像，原始图像中由于灯光直射或过度曝光导致图像的至少部分区域亮度异常。原始图像可以是道路上架设的监控摄像机采集的包含有车辆的图像，也可以是其它亮度异常的图像。其中，原始图像可以为彩色图像，也可以为黑白图像。
S22：对原始图像进行灰度化处理，得到灰度图。
具体地，对原始图像进行灰度化、平滑和去噪等预处理。具体地，首先对原始图像进行灰度化处理得到灰度图，灰度图中灰度值的范围为0～255。具体地，可以计算原始图像中每个像素点的R、G、B三个分量的平均值，然后将这个平均值赋予给这个像素的三个分量，进而得到灰度图。在其他可选实施例中，也可以根据YUV的颜色空间中，根据RGB和YUV颜色空间的变化关系可建立亮度Y与R、G、B三个颜色分量的对应：Y＝0.3R+0.59G+0.11B，以这个亮度值表达图像的灰度值。其中，YUV是一种颜色编码方法，“Y”表示明亮度(Luminance或Luma)，也就是灰阶值，由该值反映亮度等级；而“U”和“V”表示的则是色度(Chrominance或Chroma)，作用是描述图像色彩及饱和度，用于指定原始图像中各像素的颜色。灰度图的描述与彩色图像一样仍然反映了整幅图像的整体和局部的色度和亮度等级的分布和特征。
在一可选实施例中，由于原始图像在获取、转换和传输的过程中，会因为其所在的环境和拍摄设备等原因而受到噪声干扰的问题，原始图像所含的信息会受到影响。因此需要对原始图像进行平滑处理，原始图像平滑处理可以为后续图像特征提取和识别做准备，消除图像数字时产生噪音，以满足计算机处理要求。也可以直接对灰度图进行平滑处理。
在一可选实施例中，为了提高图像的检测准确率，需要对原始图像或灰度图进行去噪处理。
S23：对灰度图进行二值化处理，得到待处理图像。
具体地，请参阅图3，图3是本申请提供的原始图像对应的待处理图像。对灰度图进行二值化处理，二值化就是让灰度图的像素点矩阵中的每个像素点的灰度值为0或者255，当灰度值为0时，掩码图显示为黑色，灰度值为255时，掩码图显示为白色。具体地，可以通过最大类间方差、固定亮度阈值等方法对灰度图中的灰度值进行分割，进而得到原始第一亮度区域和原始第二亮度区域。其中，原始第一亮度区域的灰度值为255，原始第二亮度区域的灰度值为0。也就是说，原始第一亮度区域的亮度大于原始第二亮度区域的亮度。
S24：对待处理图像进行腐蚀膨胀处理，得到预处理第一亮度区域。
具体地，对原始图像进行腐蚀处理，使待处理图像中原始第一亮度区域和原始第二亮度区域的边界向内部收敛，进而消除小且无意义的区域，使待处理图像可以缩小一圈。之后对进行腐蚀处理的图像进行膨胀处理，以填充原始第一亮度区域、原始第二亮度区域中的空洞。经过腐蚀膨胀处理的待处理图像，形成多个连通域形成的预处理第一亮度区域。
S25：计算预处理第一亮度区域包含的多个连通域的面积。
具体地，计算形成预处理第一亮度区域的各个连通域的面积。
S26：将各连通域的面积与预设面积进行比较。
具体地，为了减少计算量，将各个连通域的面积与预先设置的预设面积进行比较，以过滤掉预处理第一亮度区域中面积较小的连通域，使过滤掉的预处理第一亮度区域的灰度值为0。仅保留面积大于预设面积的连通域。
S27：将面积大于预设面积对应的连通域作为第一亮度区域。
具体地，通过面积大于预设面积对应的连通域形成第一亮度区域。也就是说，保留的面积大于预设面积的连通域作为第一亮度区域，第一亮度区域的灰度值为255，原始第二亮度区域和过滤掉的面积小于预设面积对应的连通域作为第二亮度区域，第二亮度区域的灰度值为0。也就是说，第一亮度区域的亮度大于第二亮度区域的亮度。
请参阅图3，图3是本申请提供的一实施例的二值化掩模图。通过对原始图像进行上述步骤的处理后，得到原始图像对应的二值化掩模图。
S28：对第一亮度区域的边缘进行平滑处理，得到参考图像。
请参阅图4，图4是本申请提供的原始图像对应的参考图像。
具体地，对第一亮度区域进行高斯模糊化处理，得到参考图像。具体地，使用高斯卷积核对二值化掩模图像中的第一亮度区域进行卷积，经过高斯卷积核卷积后生成第一亮度区域的边缘平滑的参考图像，参考图像为二值化掩模图像的权重图。其中，高斯卷积核的尺寸与二值化掩模图像的尺寸的比例为1:100，高斯卷积核的个数不小于5个。在其他可选实施例中，也可以使用其它卷积核进行平滑处理生成类似的参考图像。此时，参考图像中各像素的像素值范围为0～1。通过该操作实现第一亮度区域和第二亮度区域边界处的模糊化，还可以避免后续步骤中校正像素与未进行校正像素之间产生突兀的边缘，使第一亮度区域和第二亮度区域的边界处的过渡可以更加自然。具体地，第一亮度区域中像素的像素值一直保持为1，第二亮度区域中像素的像素值一直保持为0。
S29：基于变换公式对第一亮度区域的像素进行指数变换，得到亮度校正图像。
具体地，变换公式为：
dst＝srcy(公式1)
式中：dst是校正后对应位置的像素值；src是待处理图像中的像素值；y是指数变换因子。
当第一亮度区域中像素的像素值和第二亮度区域中像素的像素值被归一化到0～1后，y＞1时，使用公式1可以拉低第一亮度区域和第二亮度区域的整体像素的亮度，而像素值域范围不会改变，像素值域范围依然处于0～1，且第一亮度区域的像素对应的指数变换因子y＞1。
在本实施例中，基于初始校正系数x、参考图像与待处理图像对应位置的像素值a确定指数变换因子y。
其中，
y＝xa(公式2)
式中：x是初始校正系数，x>1；a是参考图像与待处理图像对应位置的像素值，0＜a≤1；y是对应位置的指数变换因子，y>1。
其中，x越大代表亮度校正的力度越大，可根据使用场景能遇到的亮度情况设置。若x＝1时，则对第一亮度区域的亮度不进行校正。
在一具体实施例中，当a＞0时，得到的y＞1。当位于第一亮度区域内部时，a＝1时，即y＝x，进而对第一亮度区域内部进行最高的亮度校正；当a＝0时，即y＝1，进而对第二亮度区域内部不进行任何亮度校正，因此，对a＝0的像素无需进行计算。
请参阅图5，图5是本申请提供的图像处理方法一具体实施例对应的示意图。
在一具体实施例中，获取包含车辆车牌的原始图像，如图5中的(a)。原始图像中车牌区域由于亮度异常，使得车牌的识别困难，对原始图像进行灰度化处理、光滑处理和去噪处理等预处理，之后对预处理的原始图像进行二值化处理，得到原始图像对应的二值化掩模图，如图5中的(b)；对原始图像的二值化掩膜图进行高斯模糊化处理，得到原始图像对应的参考图像，如图5中的(c)，基于上述的公式1和公式2对第一亮度区域的像素进行指数变换，得到亮度校正图像，如图5中的(d)。
本实施例中提供的图像处理方法包括：获取待处理图像；待处理图像包括第一亮度区域以及与第一亮度区域相邻的第二亮度区域；第一亮度区域的亮度大于第二亮度区域的亮度；对第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像；基于参考图像的像素对第一亮度区域的像素进行亮度校正，得到亮度校正图像。本申请通过对待处理图像中的第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像，并基于参考图像实现仅对第一亮度区域进行亮度较正，不影响第二亮度区域的亮度，进而提升待检测图像的识别准确率。
参阅图6，图6是本发明提供的图像处理装置的示意框图。在本实施例中提供一种图像处理装置30，图像处理装置30包括获取模块31、处理模块32和校正模块33。
获取模块31用于获取待处理图像；待处理图像包括第一亮度区域以及与第一亮度区域相邻的第二亮度区域；第一亮度区域的亮度大于第二亮度区域的亮度；
处理模块32用于对第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像；
校正模块33用于基于参考图像的像素对第一亮度区域的像素进行亮度校正，得到亮度校正图像。
本实施例中通过对待处理图像中的第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像，并基于参考图像实现仅对第一亮度区域进行亮度较正，不影响第二亮度区域的亮度，进而提升待检测图像的识别准确率。
参阅图7，图7是本发明提供的终端一实施方式的示意框图。该实施方式中的终端70包括：处理器71、存储器72以及存储在存储器72中并可在处理器71上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器71执行时实现上述图像处理方法中，为避免重复，此处不一一赘述。
参阅图8，图8是本发明提供的计算机可读存储介质一实施方式的示意框图。本申请的实施方式中还提供一种计算机可读存储介质90，计算机可读存储介质90存储有计算机程序901，计算机程序901中包括程序指令，处理器执行程序指令，实现本申请实施方式提供的图像处理方法。
其中，计算机可读存储介质90可以是前述实施方式的计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。计算机可读存储介质90也可以是计算机设备的外部存储设备，例如计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利保护范围，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 (10)
1.一种图像处理方法，其特征在于，所述图像处理方法包括：
获取待处理图像；所述待处理图像包括第一亮度区域以及与所述第一亮度区域相邻的第二亮度区域；所述第一亮度区域的亮度大于所述第二亮度区域的亮度；
对所述第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像；
基于所述参考图像的像素对所述第一亮度区域的像素进行亮度校正，得到亮度校正图像。
2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，
所述对所述第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像，包括：
对所述第一亮度区域的边缘进行平滑处理，得到所述参考图像。
3.根据权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，
所述对所述第一亮度区域的边缘进行平滑处理，得到所述参考图像，包括：
对所述第一亮度区域进行高斯模糊化处理，得到所述参考图像。
4.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，
所述基于所述参考图像的像素对所述第一亮度区域的像素进行亮度校正，得到亮度校正图像，包括：
基于变换公式对所述第一亮度区域的像素进行指数变换，得到所述亮度校正图像；
其中，所述变换公式为：
dst＝srcy (公式1)
式中：dst是校正后对应位置的像素值；src是待处理图像中的像素值；y是指数变换因子。
5.根据权利要求4所述的图像处理方法，其特征在于，
所述基于所述参考图像的像素对所述第一亮度区域的像素进行亮度校正，得到亮度校正图像，还包括：
基于初始校正系数x、所述参考图像与所述待处理图像对应位置的像素值a确定所述指数变换因子y；
其中，
y＝xa (公式2)
式中：x是初始校正系数，x>1；a是所述参考图像与所述待处理图像对应位置的像素值，0＜a≤1；y是对应位置的指数变换因子，y>1。
6.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，
所述获取待处理图像，所述待处理图像包括第一亮度区域，之前包括：
获取原始图像；
对所述原始图像进行灰度化处理，得到灰度图；
对所述灰度图进行二值化处理，得到所述待处理图像。
7.根据权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，
所述对所述灰度图进行二值化处理，得到所述待处理图像，之后还包括：
对所述待处理图像进行腐蚀膨胀处理，得到预处理第一亮度区域；
计算所述预处理第一亮度区域包含的多个连通域的面积；
将各所述连通域的面积与预设面积进行比较；
将所述面积大于所述预设面积对应的所述连通域作为所述第一亮度区域。
8.一种图像处理装置，其特征在于，所述图像处理装置包括：
获取模块，用于获取待处理图像；所述待处理图像包括第一亮度区域以及与所述第一亮度区域相邻的第二亮度区域；所述第一亮度区域的亮度大于所述第二亮度区域的亮度；
处理模块，用于对所述第一亮度区域进行平滑处理，得到参考图像；
校正模块，用于基于所述参考图像的像素对所述第一亮度区域的像素进行亮度校正，得到亮度校正图像。
9.一种终端，其特征在于，所述终端包括存储器、处理器以及存储于所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器用于执行程序数据以实现如权利要求1～7任一项所述的图像处理方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～7任一项所述的图像处理方法中的步骤。
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