CN115205509B - 一种调整图像立体感的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种调整图像立体感的方法及系统，方法包括：获取图像的目标区域；对目标区域进行扫描，获得若干根扫描线；识别每个扫描线上的灰区线段，灰区线段是指扫描线上光强度变化速度V1超过速度阈值VA的节段；每个灰区线段的两个端点分别为亮端点和暗端点；“基于若干灰区线段的亮端点，对亮端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整；和/或，基于若干灰区线段的暗端点，对暗端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整”。本发明能够自动识别目标物体表面的凹凸不平部位在平面图像上和其他相对平坦部位的分界线及由此产生的明暗交界线，并据此对凹凸不平部位对应区域和/或其他区域进行光强度和/或色彩调整。

Description

一种调整图像立体感的方法及系统
技术领域
本发明属于图像处理技术领域，尤其涉及一种调整图像立体感的方法及系统。
背景技术
在拍摄所得的平面图像中，目标物体的立体感相比于原始物体先天不足，加之拍摄时的镜头参数、光线参数等因素进一步加剧了上述不足，因此对平面图像中目标物体进行立体效果的调整已经非常普遍，譬如景观照片修饰、人体照片美颜等，受现有技术条件所限，目前主要依靠人工修图，譬如手工PS一张图片或者手工设定参数对人体照片美颜等，较为繁琐，此外人工设定的参数带有主观性、不够精准，出现上述困难的原因主要在于无法自动、准确地识别出平面图像中目标物体的凹凸不平部位和其他相对平坦部位的分界线并据此进行相应的显示效果调整。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种调整图像立体感的方法及系统，能够较为准确地自动识别目标物体表面的凹凸不平部位在平面图像上和其他相对平坦部位的分界线及由此产生的明暗交界线，并据此对凹凸不平部位对应区域和/或其他区域进行光强度和/或色彩调整，以增强或降低图像中目标物体的立体感，可以在不破坏目标物体表面原有形状特征的前提下实现更加精准和逼真的图片修饰、人体美颜等，譬如现有人体美颜技术，除了繁琐外，基本都会改变目标器官譬如鼻子的原有形状大小和特征，类似于“整容”因而会失真，而基于鼻子和脸部平坦部位的准确分界线进行鼻子区域和脸部其他区域的如亮度或色彩的对比度调整，既能美颜又不会失真，类似于“化妆师”或“灯光师”，此外，也可以在物体测量、人体器官医疗检测等领域对于目标物体的凹凸不平部位获得更加精准的识别显示结果，譬如在CT相片上将凸出的肿瘤部位和其他平坦部位的分界线准确地识别后突出显示肿瘤部位。
为解决上述技术问题：
本发明第一方面公开了一种调整图像立体感的方法，包括以下步骤：
获取图像的目标区域；
对目标区域进行扫描，获得若干根扫描线；
识别每个扫描线上的灰区线段，所述灰区线段是指扫描线上光强度变化速度V1超过速度阈值VA的节段；
每个所述灰区线段的两个端点分别为亮端点和暗端点；
“基于若干灰区线段的亮端点，对所述亮端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，所述亮端点的亮侧指远离灰区线段的一侧，所述亮端点的暗侧指灰区线段所在的一侧；
和/或，
基于若干灰区线段的暗端点，对所述暗端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，所述暗端点的暗侧指远离灰区线段的一侧，所述暗端点的亮侧指灰区线段所在的一侧”。
需要说明的是，所述图像的目标区域可以是图像的全部或部份，需要说明的是，所述亮端点/暗端点是所述灰区线段的端点中光强度更高/更低的端点。
上述调整图像立体感的方法，当基于若干灰区线段的亮端点，对所述亮端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，包括：基于若干灰区线段的亮端点生成明暗交界线，基于所述明暗交界线调整所述明暗交界线的亮侧区域和/或暗侧区域的光强度和/或色彩，所述明暗交界线的亮侧区域对应于所述亮端点的亮侧，所述明暗交界线的暗侧区域对应于所述亮端点的暗侧；
当基于若干灰区线段的暗端点，对所述暗端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，包括：基于若干灰区线段的暗端点生成明暗交界线，基于所述明暗交界线调整所述明暗交界线的亮侧区域和/或暗侧区域的光强度和/或色彩，所述明暗交界线的亮侧区域对应于所述暗端点的亮侧，所述明暗交界线的暗侧区域对应于所述暗端点的暗侧。
上述调整图像立体感的方法，所述光强度包括亮度和/或灰度。
上述调整图像立体感的方法，所述节段的光强度变化速度V1=G÷E；G指节段的起始端点的光强度和终止端点的光强度的差值，E指节段的像素点数量。
上述调整图像立体感的方法，若干所述灰区线段的亮端点或暗端点满足：相邻两个亮端点或相邻两个暗端点之间的距离S不超过距离阈值SA。
上述调整图像立体感的方法，若干根所述扫描线互相平行。
上述调整图像立体感的方法，所述灰区线段是每个扫描线上光强度变化速度V1最大的节段。
上述调整图像立体感的方法，还包括：获取灰区线段的光强度变化方向R，若所述光强度变化方向R和预设光强度变化方向RA相同，则所述灰区线段为正向灰区线段，否则为反向灰区线段；
若干所述灰区线段均为正向灰区线段或均为反向灰区线段。
上述调整图像立体感的方法，所述灰区线段还满足以下要求：所述灰区线段上任意一点和灰区线段的亮端点/暗端点之间的扫描线节段的光强度变化速度V2与灰区线段的光强度变化速度V1的差值不超过预设的速度阈值VB。
上述调整图像立体感的方法，将同一扫描线上最近距离小于距离阈值F的两个灰区线段，以及两个所述灰区线段之间的扫描线节段合并为同一灰区线段。
上述调整图像立体感的方法，所述同一扫描线上最近距离小于距离阈值F的两个灰区线段满足：光强度变化速度V的差距小于速度阈值VC。
上述调整图像立体感的方法，所述灰区线段通过以下方式获取：
建立光强度-位置坐标系，横坐标为像素点的位置信息，纵坐标为像素点的光强度信息；
基于光强度-位置坐标系生成对应所述扫描线的轨迹线M；
将轨迹线M的起始点和终止点相连获取弓弦线段L；
Step1、弓高计算：获取轨迹线M的弓高点K，所述弓高点K为和所述轨迹线M对应的弓弦线段L的垂直距离D最大的点，判断垂直距离D是否小于阈值c，若是则输出所述弓弦线段L作为备选线段，并进入Step3，否则进入Step2；
Step2、将弓高点K和弓弦线段L的两侧端点分别相连作为新的弓弦线段L，将轨迹线M在新的弓弦线段L的两侧端点之间的节段作为新的轨迹线M；对所有新的轨迹线M执行弓高计算；
Step3、如果当前所有轨迹线M对应的弓高点K和对应弓弦线段L的垂直距离D均小于阈值c，则选取斜率超过阈值d的备选线段对应的轨迹线M所对应的扫描线上的节段作为灰区线段。
上述调整图像立体感的方法，识别每个扫描线上的灰区线段时，若扫描线具有多个颜色节段，则对每个颜色节段分别识别其上的灰区线段。
上述调整图像立体感的方法，所述颜色节段中的像素点满足：相邻像素点之间的颜色差值/光强度差值不超过阈值B。
本发明第二方面公开了一种调整图像立体感的系统，包括获取模块、扫描模块、识别模块和调整模块
获取模块，用于获取图像的目标区域；
扫描模块，用于对目标区域进行扫描，获得若干根扫描线；
识别模块，用于识别每个扫描线上的灰区线段，所述灰区线段是指扫描线上光强度变化速度V1超过速度阈值VA的节段；
每个所述灰区线段的两个端点分别为亮端点和暗端点；
调整模块，用于“基于若干灰区线段的亮端点，对所述亮端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，所述亮端点的亮侧指远离灰区线段的一侧，所述亮端点的暗侧指灰区线段所在的一侧；
和/或，
基于若干灰区线段的暗端点，对所述暗端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，所述暗端点的暗侧指远离灰区线段的一侧，所述暗端点的亮侧指灰区线段所在的一侧”。
上述调整图像立体感的系统，当所述调整模块基于若干灰区线段的亮端点，对所述亮端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，包括：基于若干灰区线段的亮端点生成明暗交界线，基于所述明暗交界线调整所述明暗交界线的亮侧区域和/或暗侧区域的光强度和/或色彩，所述明暗交界线的亮侧区域对应于所述亮端点的亮侧，所述明暗交界线的暗侧区域对应于所述亮端点的暗侧；
当所述调整模块基于若干灰区线段的暗端点，对所述暗端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，包括：基于若干灰区线段的暗端点生成明暗交界线，基于所述明暗交界线调整所述明暗交界线的亮侧区域和/或暗侧区域的光强度和/或色彩，所述明暗交界线的亮侧区域对应于所述暗端点的亮侧，所述明暗交界线的暗侧区域对应于所述暗端点的暗侧。
上述调整图像立体感的系统，所述识别模块通过以下方式获取灰区线段：
建立光强度-位置坐标系，横坐标为像素点的位置信息，纵坐标为像素点的光强度信息；
基于光强度-位置坐标系生成对应所述扫描线的轨迹线M；
将轨迹线M的起始点和终止点相连获取弓弦线段L；
Step1、弓高计算：获取轨迹线M的弓高点K，所述弓高点K为和所述轨迹线M对应的弓弦线段L的垂直距离D最大的点，判断垂直距离D是否小于阈值c，若是则输出所述弓弦线段L作为备选线段，并进入Step3，否则进入Step2；
Step2、将弓高点K和弓弦线段L的两侧端点分别相连作为新的弓弦线段L，将轨迹线M在新的弓弦线段L的两侧端点之间的节段作为新的轨迹线M；对所有新的轨迹线M执行弓高计算；
Step3、如果当前所有轨迹线M对应的弓高点K和对应弓弦线段L的垂直距离D均小于阈值c，则选取斜率超过阈值d的备选线段对应的轨迹线M所对应的扫描线上的节段作为灰区线段。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、自动识别目标物体表面上的凹凸不平部位和平坦部位之间的分界线，无需人工干预；
2、基于自动获取的上述分界线调整目标部位的立体感，可以在不破坏目标物体表面原有形状特征的前提下实现更加精准和自然的修饰效果。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为实施例1的方法流程图。
图2为灰区线段和明暗交界线的示意图。
图3为光强度-位置坐标系的示意图。
图4为实施例2的系统模块图。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示，一种调整图像立体感的方法，包括以下步骤：
步骤1、获取图像的目标区域；例如，图2中所示的矩形区域；
步骤2、对目标区域进行扫描，获得若干根扫描线；例如，图2中对矩形区域扫描，扫描线均为竖线，且满布目标区域；
步骤3、识别每个扫描线上的灰区线段，所述灰区线段是指扫描线上光强度变化速度V1超过速度阈值VA的节段；每个所述灰区线段的两个端点分别为亮端点和暗端点；
步骤4、“基于若干灰区线段的亮端点，对所述亮端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，所述亮端点的亮侧指远离灰区线段的一侧，所述亮端点的暗侧指灰区线段所在的一侧；
和/或，
基于若干灰区线段的暗端点，对所述暗端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，所述暗端点的暗侧指远离灰区线段的一侧，所述暗端点的亮侧指灰区线段所在的一侧”。
通过采用上述技术方案，其取得如下技术效果：
当目标物体的表面比较平坦时，其光强度的变化是均匀慢速的，当目标物体的表面凸出或凹陷时，其光强度的变化会剧烈快速，需要说明的是，在平面图像上像素点的光强度一般可以对应于亮度、灰度等可量化指标。譬如一个腹部突出的人体面向摄像装置时，人体躯干上位于腹部突出部位的下侧的平坦区域其亮度一般会比较稳定、亮度变化均匀慢速，同时腹部突出部位所包含的下半部份区域因为光线不容易照到通常会更暗，而当从腹部突出部位所包含的下半部份区域进入上半部份区域时，对应区域会开始变亮，当到达人体躯干上位于腹部突出部位的上侧平坦区域时，对应区域的亮度会稳定下来、亮度变化均匀慢速，所以在腹部突出部位的某一段区域，其亮度变化速度会明显快于相邻的区域，我们将其称为灰区区域，而与其相邻的亮度更低/亮度更高的亮度变化慢速区域为暗区/亮区区域，这也是人眼能够识别物体凹凸不平表面的重要原因之一，此外，在摄像装置成像时，三维空间中腹部突出部位的起点和终点之间的曲线在人体平面图像上可能会成为对应的起点和终点之间的直线(起点和终点之间的像素数量变少)，从而可能导致对应区域的亮度变化速度进一步加快。
基于以上原理，首先对图像上的目标区域进行扫描，获得若干根扫描线，并识别出扫描线上光强度变化速度V1超过速度阈值VA的节段作为灰区线段，譬如所述灰区线段为亮区和暗区之间的亮度变化速度较快的节段，所述目标区域可以对应于图像中的目标物体譬如人体图像中的胸部、腹部、肩部、鼻部、脸部区域或者对应于整幅图像。
需要说明的是，所述灰区线段的亮端点/暗端点对应的是灰区线段的端点中光强度更高/更低的端点，分别表征了灰区和亮区的交界点、灰区和暗区的交界点，据此可以生成精确表征目标物体表面平坦区域和凸出区域/凹陷区域之间的分界线，从而准确地识别目标物体表面在分界线两侧的平、凹、凸的特征。
进一步基于若干灰区线段的亮端点，对所述亮端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整；和/或基于若干灰区线段的暗端点，对所述暗端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整；实质上是基于上述分界线对目标区域进行光强度和/或色彩的调整，譬如明暗对比度的调整，使凸出区域/凹陷区域在视觉效果上突出显示或不突出显示，例如让胸部、鼻部变得更加突出，或者进行相反的操作让腹部变得更加平坦等，这样可以在保持目标物体表面原有形状特征的基础上调整目标物体的立体感等显示参数，获得更加符合使用者日常感知的的良好视觉效果。
需要说明的是，可以仅仅基于所述灰区线段的一侧端点如暗端点形成的灰区和暗区之间的分界线对包含凹凸不平目标部位的那一侧图像目标区域进行光强度和/或色彩的调整，此时所述图像目标区域可大于凹凸不平目标部位区域或者是凹凸不平目标部位区域的一部份，譬如图2中在将分界线上方的胸部突出显示的同时，进一步将胸部上方周边区域也进行相应调整以实现色彩及亮度的平滑过渡，获得更加自然的视觉效果；也可以同时基于所述灰区线段的暗端点和亮端点分别形成的灰区和暗区之间的分界线、灰区和亮区之间的分界线，将凹凸不平目标部位对应区域进行突出显示，获得更加精准的显示识别效果。
需要说明的是，所述速度阈值VA为预设参数，一般可以根据所识别的目标部位的凹凸程度来设定，可以是绝对参数，也可以是相对参数，譬如在设别人体凸出部位时，可以根据所述凸出部位的灰区线段和人体已知平坦部位的灰区线段的光强度变化速度差值范围来获取，此时为相对参数，以屏蔽可能的环境差异影响等。
需要说明的是，所述扫描线的方向可以根据目标物体的形状及光线的方向而定，譬如当人体竖直站立面向摄像装置时获取的人体平面图像，可以采用竖直线条来获取胸部、腹部等人体部位的明暗交界线，而当人体倾斜站立面向摄像装置时获取的人体平面图像，可以采用和人体中线平行的斜线线条来获取胸部、腹部等人体部位的明暗交界线，此外，所述平行线条也可以是曲线，目的是根据目标部位的形状和/或光线方向获取特定的明暗交界线，从而实现基于特定方向调整目标物体的立体感的视觉效果。
进一步地，如图2所示，步骤4中，当基于若干灰区线段的亮端点，对所述亮端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，包括：基于若干灰区线段的亮端点生成明暗交界线，基于所述明暗交界线调整所述明暗交界线的亮侧区域和/或暗侧区域的光强度和/或色彩，所述明暗交界线的亮侧区域对应于所述亮端点的亮侧，所述明暗交界线的暗侧区域对应于所述亮端点的暗侧；
当基于若干灰区线段的暗端点，对所述暗端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，包括：基于若干灰区线段的暗端点生成明暗交界线，基于所述明暗交界线调整所述明暗交界线的亮侧区域和/或暗侧区域的光强度和/或色彩，所述明暗交界线的亮侧区域对应于所述暗端点的亮侧，所述明暗交界线的暗侧区域对应于所述暗端点的暗侧。
实际使用中，优选地，可以仅采用基于若干灰区线段的暗端点生成明暗交界线，基于所述明暗交界线调整所述明暗交界线亮侧区域和/或暗侧区域的光强度和/或色彩。
通过采用上述技术方案，其取得如下技术效果：
由于物体表面形状的复杂性，获取的若干灰区线段及其亮端点/暗端点之间可能会存在间隙，基于若干所述灰区线段的亮端点或暗端点生成对应的明暗交界线，再基于所述明暗交界线调整位于其一侧或两侧区域的光强度和/或色彩，可以对完整的凹凸不平目标部位对应区域进行识别处理。需要说明的是，基于若干所述灰区线段的亮端点或暗端点生成明暗交界线的方法可以有多种，譬如可以将若干所述灰区线段的亮端点或暗端点连接生成明暗交界线，也可以基于若干所述灰区线段的亮端点或暗端点通过曲线拟合生成明暗交界线等，只要获取的亮端点或暗端点数量足够，就可以保证明暗交界线的准确性。需要进一步说明的是，在人体美颜等领域可以仅采用基于若干灰区线段的暗端点生成明暗交界线并据此来调整目标部位的立体感，以获得更好的视觉效果，譬如既能将凸出部位区域在视觉效果上更加突出显示，又能进一步使其和周边区域实现色彩及亮度的平滑过渡。
需要说明的是，所述光强度包括亮度和/或灰度。
通过采用上述技术方案，其取得如下技术效果：
使图像上像素点的光强度成为可量化指标，需要说明的是，在现有绝大部份技术和色彩模型中，亮度或灰度均为常见指标，是本领域常用技术。需要进一步说明的是，所述图像可以是普通摄像装置拍摄所得的图像，也可以是由X光、红外线、超声波等人眼不可见光线、声波等对目标物体检测后所得的对应于目标物体的目标点信息矩阵或者由该目标点信息矩阵转换所得的图像，此时光强度也可以是所述人眼不可见光线、声波等对目标物体检测时所得的反射强度，实质是一样的。
需要说明的是，所述节段的光强度变化速度V1=G÷E；G指节段的起始端点的光强度和终止端点的光强度的差值，E指节段的像素点数量。通过采用上述技术方案，其取得如下技术效果：可以方便地计算出扫描线上不同节段的光强度变化速度。需要说明的是，所述节段的光强度变化速度的计算方式可以有多种，譬如还可以首先获取节段内部若干相邻像素的光强度变化距离，再进而基于若干光强度变化距离的平均值或者加权平均值求得所述节段的光强度变化速度等，实质是一样的。
本实施例中，若干所述灰区线段的亮端点或暗端点满足：相邻两个亮端点或相邻两个暗端点之间的距离S不超过距离阈值SA。
优选地，若干所述灰区线段的亮端点或暗端点之间的距离S不超过距离阈值SA，此处的若干所述灰区线段在不同的扫描线上，即同一明暗交界线上的多个亮端点或暗端点在不同扫描线上。
通过采用上述技术方案，其取得如下技术效果：
相邻两个亮端点或相邻两个暗端点之间的距离S不超过距离阈值SA，说明由符合上述条件的多个亮端点或多个暗端点对应的是目标物体表面的同一凹凸不平部位，因为同一凹凸不平部位在平面图像上是连续的，这样可以更加精准地识别出目标物体表面不同的凹凸不平部位，以根据需要进行相应的处理。需要进一步说明的是，由于物体表面形状的复杂性，一个亮端点或一个暗端点可能同时位于若干明暗交界线上，即物体表面的一个物理区域可能存在若干凹凸不平部位，此时可以根据需要选取合适的明暗交界线，譬如选取包含亮端点或暗端点数量最多/长度最长的明暗交界线以获取范围较大的凹凸不平部位，或者选取对应的所有灰区线段的光强度变化速度V1的平均值最大的明暗交界线，以获取凹凸变化剧烈的部位，还可以根据明暗交界线的位置信息和目标部位的位置信息比对来获取特定位置的凹凸不平部位等。需要说明的是，所述距离阈值SA为预设参数，一般根据目标部位的范围大小、凹凸变化剧烈程度等设定，可以是绝对参数，也可以是相对参数，譬如根据和人体特定部位尺寸的比值来确定距离阈值SA以屏蔽可能的环境差异影响等。
需要说明的是，也可以通过若干所述灰区线段的相邻两个灰区线段在扫描线的平行方向向量上的最近距离T1不超过阈值T1A、在扫描线的垂直方向向量上的最近距离T2不超过阈值T2B，来表征若干所述灰区线段的亮端点或若干所述灰区线段的暗端点对应的是目标物体表面的同一凹凸不平部位，实质是一样的。
本实施例中，若干根所述扫描线互相平行。通过采用上述技术方案，其取得如下技术效果：由于光线一般都是平行线，基于平行扫描线来获取对应的灰区线段，在识别灰区线段时通常会更加准确。
本实施例的另一个实施方式中，所述灰区线段是每个扫描线上光强度变化速度V1最大的节段。
通过采用上述技术方案，其取得如下技术效果：
光强度变化速度V1最快的区域一般对应于目标物体表面上凹凸变化最剧烈的区域，这样的区域更加易于识别，同时基于这样的区域来调整目标物体的立体感，可以获得更为强烈的视觉效果。
实际操作中，所述调整图像立体感的方法还包括：获取灰区线段的光强度变化方向R，若所述光强度变化方向R和预设光强度变化方向RA相同，则所述灰区线段为正向灰区线段，否则为反向灰区线段；若干所述灰区线段均为正向灰区线段或均为反向灰区线段。
通过采用上述技术方案，其取得如下技术效果：
由于目标物体的形状及光照方向不同，其光强度譬如亮度变化方向也会不同，譬如目标物体表面上一个“凸出”的部位所对应的图像区域，设扫描线为竖直线，由上往下可能是由亮变暗，也可能是由暗变亮，再譬如目标物体表面上一个“凹陷”的部位所对应的图像区域，设扫描线为竖直线，在所述图像区域的范围，可能会由亮变暗、再由暗变亮，因此基于预设的亮度方向来获取相应的灰区线段，可以根据需要来获取对应的明暗交界线。需要说明的是，同一目标部位可以视对应部位的形状及处理需要获取一根或多根明暗交界线，譬如目标物体表面上“凹陷”的部位就可能存在两个明暗转换区域、四根明暗交界线，可以根据需要基于一根或多根明暗交界线对所述部位进行亮度/色彩调整等操作。
进一步地，所述灰区线段还满足以下要求：所述灰区线段上任意一点和灰区线段的亮端点/暗端点之间的扫描线节段的光强度变化速度V2与灰区线段的光强度变化速度V1的差值不超过预设的速度阈值VB。
通过采用上述技术方案，其取得如下技术效果：
由于实际中物体表面不可避免地会存在少量干扰点譬如物体表面细小的突出点或瑕疵点，其光强度譬如亮度和相邻像素点之间的差异较大，干扰点会对灰区线段亮度变化速度的计算带来干扰，从而导致对于物体表面凹凸不平部位的识别不精确，通过限定灰区线段内部的任一像素点和灰区线段的亮端点/暗端点之间的扫描线节段的亮度变化速度V2和灰区线段的亮度变化速度V1比较接近，可以确保灰区线段内部像素点之间的亮度变化速度总体是均匀的，以避免上述干扰，准确地反映物体表面目标部位的凹凸变化程度。
需要说明的是，实操时还可以进一步限定：所述灰区线段上任意一点和灰区线段的亮端点/暗端点之间的扫描线节段的光强度变化方向RB与灰区线段的光强度变化方向R一致，但是由于物体表面形状的多样性，这样可能导致同一灰区线段被切分过多，所以将其作为满足特定识别精度要求的可选手段，因为我们的目的是通过准确计算灰区线段的光强度变化速度来准确获取灰区线段及其两侧的端点而不是为了识别灰区线段上的干扰点，通过确保灰区线段内部像素点之间的光强度变化速度总体是均匀的，已经可以满足大部份情况下的要求。需要进一步说明的是，所述速度阈值VB为预设参数，一般根据目标部位的凹凸变化剧烈程度及范围大小等设定，譬如人体上一个凹凸变化非常剧烈的部位，其对应衣服部位上的小皱褶所造成的干扰是不大的，此时可以把速度阈值VB设得略大，以避免同一灰区线段被切分过多，提高计算效率。
进一步地，将同一扫描线上最近距离小于距离阈值F的两个灰区线段，以及两个所述灰区线段之间的扫描线节段合并为同一灰区线段。
通过采用上述技术方案，其取得如下技术效果：
在排除了干扰点以后，本应对应于物体表面同一凹凸不平部位的一个灰区线段可能被分为几个，将同一扫描线上距离相近的两个灰区线段以及两个所述灰区线段之间的扫描线节段合并为同一灰区线段可以获得更加完整的灰区线段。需要说明的是，所述距离阈值F为预设参数，一般根据目标部位的范围大小及凹凸变化剧烈程度等设定。需要说明的是，实操时也可以在识别灰区线段之前对扫描线进行平滑预处理，譬如基于预设的亮度阈值对扫描线进行平滑化处理，预先排除掉和相邻像素点亮度差异太大的明显干扰点，以避免同一灰区线段被切分过多。
更进一步地，所述同一扫描线上最近距离小于距离阈值F的两个灰区线段满足：光强度变化速度V的差距小于速度阈值VC。
通过采用上述技术方案，其取得如下技术效果：
可以获得更加精准的灰区线段识别效果，因为目标物体表面的同一凹凸不平部位一般都是连续变化的，所以所述两个灰区线段的光强度变化速度V也不会有过大的差距。需要说明的是，所述速度阈值VC为预设参数，一般根据目标部位的凹凸变化剧烈程度及范围大小等设定。
如图3所示，实际操作中，所述灰区线段可以通过以下方式获取：
建立光强度-位置坐标系，横坐标为像素点的位置信息，纵坐标为像素点的光强度信息；
基于光强度-位置坐标系生成对应所述扫描线的轨迹线M；
将轨迹线M的起始点和终止点相连获取弓弦线段L；
Step1、弓高计算：获取轨迹线M的弓高点K，所述弓高点K为和所述轨迹线M对应的弓弦线段L的垂直距离D最大的点，判断垂直距离D是否小于阈值c，若是则输出所述弓弦线段L作为备选线段，并进入Step3，否则进入Step2；
Step2、将弓高点K和弓弦线段L的两侧端点分别相连作为新的弓弦线段L，将轨迹线M在新的弓弦线段L的两侧端点之间的节段作为新的轨迹线M；对所有新的轨迹线M执行弓高计算；
Step3、如果当前所有轨迹线M对应的弓高点K和对应弓弦线段L的垂直距离D均小于阈值c，则选取斜率超过阈值d的备选线段对应的轨迹线M所对应的扫描线上的节段作为灰区线段。
通过采用上述技术方案，其取得如下技术效果：
如果轨迹线M上的弓高点K和对应弓弦线段L的垂直距离D小于阈值c，说明轨迹线M所对应的扫描线节段的内部的任一像素点和所述扫描线节段的起始点/终止点之间的对应节段的光强度譬如亮度变化速度和所述扫描线节段的光强度譬如亮度变化速度比较接近，可以确保所述扫描线节段内部像素点之间的光强度譬如亮度的变化速度总体是均匀的，此时如果所述弓弦线段L的斜率(和水平方向的夹角)超过阈值d，说明轨迹线M所对应的扫描线上的节段的光强度变化速度V1超过所述速度阈值VA，是灰区线段。
从初始的轨迹线M开始，递归进行弓高计算及将当前轨迹线M拆分成若干新的轨迹线M，直至当前所有轨迹线M对应的弓高点K和对应弓弦线段L的垂直距离D均小于阈值c，最终获取到需要的灰区线段。
需要说明的是，所述弓弦线段L的斜率的正负可以对应于灰区线段的不同的光强度变化方向，譬如当在所述坐标系中弓弦线段L从起始点开始，其下一个点相比上一个点的横坐标变大、纵坐标也变大，对应灰区线段的光强度变化方向可以设为正向，而当在所述坐标系中弓弦线段L从起始点开始，其下一个点相比上一个点的横坐标变大、纵坐标变小，对应灰区线段的光强度变化方向可以设为反向等。
需要说明的是，所述阈值c对应于所述速度阈值VB，所述阈值d对应于所述速度阈值VA。
本实施例的另一个实施方式中，识别每个扫描线上的灰区线段时，若扫描线具有多个颜色节段，则对每个颜色节段分别识别其上的灰区线段。
通过采用上述技术方案，其取得如下技术效果：
实际中目标物体表面会有不同的颜色，譬如目标人体会穿格子衣服，不同格子对应不同的颜色，在识别所述扫描线上的灰区线段时，不同颜色的格子的相邻像素部份会因为颜色变化的原因造成光强度譬如亮度的突变，导致对灰区线段的识别产生误差，通过将扫描线上的像素点分成若干颜色节段，进而在颜色节段中识别灰区线段的方法，可以避免上述干扰。需要说明的是，实操时可以进一步将同一扫描线上最近距离小于所述距离阈值F的两个灰区线段，以及两个所述灰区线段之间的扫描线节段合并为同一灰区线段，以获得更加完整的灰区线段，譬如将不同颜色节段的灰区线段合并。
需要说明的是，所述颜色节段中的像素点满足：相邻像素点之间的颜色差值/光强度差值不超过阈值B。
通过采用上述技术方案，其取得如下技术效果：
根据光线反射的原理，在同一扫描线上，颜色相同的相邻像素点之间的颜色/光强度(譬如亮度)的变化相对于不同颜色的相邻像素点之间的对应变化要明显轻微，所以当相邻像素点之间的颜色差值/光强度(譬如亮度)差值不超过阈值B时，将他们归为同一颜色节段。所述阈值B为预设参数，基于不同的色彩模型等生成。
实施例2
如图2和图4所示，一种调整图像立体感的系统，其特征在于，包括获取模块、扫描模块、识别模块和调整模块；
获取模块，用于获取图像的目标区域；
扫描模块，用于对目标区域进行扫描，获得若干根扫描线；
识别模块，用于识别每个扫描线上的灰区线段，所述灰区线段是指扫描线上光强度变化速度V1超过速度阈值VA的节段；
每个所述灰区线段的两个端点分别为亮端点和暗端点；
调整模块，用于“基于若干灰区线段的亮端点，对所述亮端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，所述亮端点的亮侧指远离灰区线段的一侧，所述亮端点的暗侧指灰区线段所在的一侧；
和/或，
基于若干灰区线段的暗端点，对所述暗端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，所述暗端点的暗侧指远离灰区线段的一侧，所述暗端点的亮侧指灰区线段所在的一侧”。
如图2所示，进一步地，当所述调整模块基于若干灰区线段的亮端点，对所述亮端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，包括：基于若干灰区线段的亮端点生成明暗交界线，基于所述明暗交界线调整所述明暗交界线的亮侧区域和/或暗侧区域的光强度和/或色彩，所述明暗交界线的亮侧区域对应于所述亮端点的亮侧，所述明暗交界线的暗侧区域对应于所述亮端点的暗侧；
当所述调整模块基于若干灰区线段的暗端点，对所述暗端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，包括：基于若干灰区线段的暗端点生成明暗交界线，基于所述明暗交界线调整所述明暗交界线的亮侧区域和/或暗侧区域的光强度和/或色彩，所述明暗交界线的亮侧区域对应于所述暗端点的亮侧，所述明暗交界线的暗侧区域对应于所述暗端点的暗侧。
如图3所示，实际操作中，所述识别模块可以通过以下方式获取灰区线段：
建立光强度-位置坐标系，横坐标为像素点的位置信息，纵坐标为像素点的光强度信息；
基于光强度-位置坐标系生成对应所述扫描线的轨迹线M；
将轨迹线M的起始点和终止点相连获取弓弦线段L；
Step1、弓高计算：获取轨迹线M的弓高点K，所述弓高点K为和所述轨迹线M对应的弓弦线段L的垂直距离D最大的点，判断垂直距离D是否小于阈值c，若是则输出所述弓弦线段L作为备选线段，并进入Step3，否则进入Step2；
Step2、将弓高点K和弓弦线段L的两侧端点分别相连作为新的弓弦线段L，将轨迹线M在新的弓弦线段L的两侧端点之间的节段作为新的轨迹线M；对所有新的轨迹线M执行弓高计算；
Step3、如果当前所有轨迹线M对应的弓高点K和对应弓弦线段L的垂直距离D均小于阈值c，则选取斜率超过阈值d的备选线段对应的轨迹线M所对应的扫描线上的节段作为灰区线段。
为了简明扼要的说明实施例2的实现方式和原理，对实施例1中已提及的一些解释说明进行了省略，实施例1和实施例2的技术原理相同，实施例2中若存在不清楚的部份，请参阅实施例1。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。本发明的保护范围以权利要求书及其等价物的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种调整图像立体感的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取图像的目标区域；
对目标区域进行扫描，获得若干根扫描线；
识别每个扫描线上的灰区线段，所述灰区线段是指扫描线上光强度变化速度V1超过速度阈值VA的节段；
每个所述灰区线段的两个端点分别为亮端点和暗端点；
基于若干灰区线段的亮端点，对所述亮端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，所述亮端点的亮侧指远离灰区线段的一侧，所述亮端点的暗侧指灰区线段所在的一侧；
和/或，
基于若干灰区线段的暗端点，对所述暗端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，所述暗端点的暗侧指远离灰区线段的一侧，所述暗端点的亮侧指灰区线段所在的一侧；当基于若干灰区线段的亮端点，对所述亮端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，包括：基于若干灰区线段的亮端点生成明暗交界线，基于所述明暗交界线调整所述明暗交界线的亮侧区域和/或暗侧区域的光强度和/或色彩，所述明暗交界线的亮侧区域对应于所述亮端点的亮侧，所述明暗交界线的暗侧区域对应于所述亮端点的暗侧；
当基于若干灰区线段的暗端点，对所述暗端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，包括：基于若干灰区线段的暗端点生成明暗交界线，基于所述明暗交界线调整所述明暗交界线的亮侧区域和/或暗侧区域的光强度和/或色彩，所述明暗交界线的亮侧区域对应于所述暗端点的亮侧，所述明暗交界线的暗侧区域对应于所述暗端点的暗侧；
所述节段的光强度变化速度V1=G÷E；G指节段的起始端点的光强度和终止端点的光强度的差值，E指节段的像素点数量；
所述灰区线段还满足以下要求：所述灰区线段上任意一点和灰区线段的亮端点/暗端点之间的扫描线节段的光强度变化速度V2与灰区线段的光强度变化速度V1的差值不超过预设的速度阈值VB；
将同一扫描线上最近距离小于距离阈值F的两个灰区线段，以及两个所述灰区线段之间的扫描线节段合并为同一灰区线段。
2.按照权利要求1所述的一种调整图像立体感的方法，其特征在于，所述光强度包括亮度和/或灰度。
3.按照权利要求1所述的一种调整图像立体感的方法，其特征在于，若干所述灰区线段的亮端点或暗端点满足：相邻两个亮端点或相邻两个暗端点之间的距离S不超过距离阈值SA。
4.按照权利要求1所述的一种调整图像立体感的方法，其特征在于，若干根所述扫描线互相平行。
5.按照权利要求1所述的一种调整图像立体感的方法，其特征在于，所述灰区线段是每个扫描线上光强度变化速度V1最大的节段。
6.按照权利要求1所述的一种调整图像立体感的方法，其特征在于，还包括：获取灰区线段的光强度变化方向R，若所述光强度变化方向R和预设光强度变化方向RA相同，则所述灰区线段为正向灰区线段，否则为反向灰区线段；
若干所述灰区线段均为正向灰区线段或均为反向灰区线段。
7.按照权利要求1所述的一种调整图像立体感的方法，其特征在于，所述同一扫描线上最近距离小于距离阈值F的两个灰区线段满足：光强度变化速度V的差距小于速度阈值VC。
8.按照权利要求1所述的一种调整图像立体感的方法，其特征在于，所述灰区线段通过以下方式获取：
建立光强度-位置坐标系，横坐标为像素点的位置信息，纵坐标为像素点的光强度信息；
基于光强度-位置坐标系生成对应所述扫描线的轨迹线M；
将轨迹线M的起始点和终止点相连获取弓弦线段L；
Step1、弓高计算：获取轨迹线M的弓高点K，所述弓高点K为和所述轨迹线M对应的弓弦线段L的垂直距离D最大的点，判断垂直距离D是否小于阈值c，若是则输出所述弓弦线段L作为备选线段，并进入Step3，否则进入Step2；
Step2、将弓高点K和弓弦线段L的两侧端点分别相连作为新的弓弦线段L，将轨迹线M在新的弓弦线段L的两侧端点之间的节段作为新的轨迹线M；对所有新的轨迹线M执行弓高计算；
Step3、如果当前所有轨迹线M对应的弓高点K和对应弓弦线段L的垂直距离D均小于阈值c，则选取斜率超过阈值d的备选线段对应的轨迹线M所对应的扫描线上的节段作为灰区线段。
9.按照权利要求1所述的一种调整图像立体感的方法，其特征在于，识别每个扫描线上的灰区线段时，若扫描线具有多个颜色节段，则对每个颜色节段分别识别其上的灰区线段。
10.按照权利要求9所述的一种调整图像立体感的方法，其特征在于，所述颜色节段中的像素点满足：相邻像素点之间的颜色差值/光强度差值不超过阈值B。
11.一种调整图像立体感的系统，其特征在于，包括获取模块、扫描模块、识别模块和调整模块；
获取模块，用于获取图像的目标区域；
扫描模块，用于对目标区域进行扫描，获得若干根扫描线；
识别模块，用于识别每个扫描线上的灰区线段，所述灰区线段是指扫描线上光强度变化速度V1超过速度阈值VA的节段；
每个所述灰区线段的两个端点分别为亮端点和暗端点；
调整模块，用于基于若干灰区线段的亮端点，对所述亮端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，所述亮端点的亮侧指远离灰区线段的一侧，所述亮端点的暗侧指灰区线段所在的一侧；
和/或，
基于若干灰区线段的暗端点，对所述暗端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，所述暗端点的暗侧指远离灰区线段的一侧，所述暗端点的亮侧指灰区线段所在的一侧；当所述调整模块基于若干灰区线段的亮端点，对所述亮端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，包括：基于若干灰区线段的亮端点生成明暗交界线，基于所述明暗交界线调整所述明暗交界线的亮侧区域和/或暗侧区域的光强度和/或色彩，所述明暗交界线的亮侧区域对应于所述亮端点的亮侧，所述明暗交界线的暗侧区域对应于所述亮端点的暗侧；
当所述调整模块基于若干灰区线段的暗端点，对所述暗端点的亮侧和/或暗侧的像素点进行光强度和/或色彩调整，包括：基于若干灰区线段的暗端点生成明暗交界线，基于所述明暗交界线调整所述明暗交界线的亮侧区域和/或暗侧区域的光强度和/或色彩，所述明暗交界线的亮侧区域对应于所述暗端点的亮侧，所述明暗交界线的暗侧区域对应于所述暗端点的暗侧；
所述节段的光强度变化速度V1=G÷E；G指节段的起始端点的光强度和终止端点的光强度的差值，E指节段的像素点数量；
所述灰区线段还满足以下要求：所述灰区线段上任意一点和灰区线段的亮端点/暗端点之间的扫描线节段的光强度变化速度V2与灰区线段的光强度变化速度V1的差值不超过预设的速度阈值VB；
将同一扫描线上最近距离小于距离阈值F的两个灰区线段，以及两个所述灰区线段之间的扫描线节段合并为同一灰区线段。
12.按照权利要求11所述的一种调整图像立体感的系统，其特征在于，所述识别模块通过以下方式获取灰区线段：
建立光强度-位置坐标系，横坐标为像素点的位置信息，纵坐标为像素点的光强度信息；
基于光强度-位置坐标系生成对应所述扫描线的轨迹线M；
将轨迹线M的起始点和终止点相连获取弓弦线段L；
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