CN116934823A - 图像处理方法、装置、电子设备及可读储存介质 - Google Patents

图像处理方法、装置、电子设备及可读储存介质 Download PDF

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CN116934823A CN202210344074.1A CN202210344074A CN116934823A CN 116934823 A CN116934823 A CN 116934823A CN 202210344074 A CN202210344074 A CN 202210344074A CN 116934823 A CN116934823 A CN 116934823A
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Abstract

本公开提供一种图像处理方法、装置、电子设备及可读储存介质，所述方法包括：根据深度摄像头拍摄的图像，获取所述深度摄像头的多个第一窗口的第一窗口尺寸；将所述多个第一窗口的第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口；基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，并基于所述目标窗口尺寸，对图像进行特征匹配处理。本公开通过将深度摄像头的多个第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，并基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，避免了仅依靠经验值对窗口尺寸的设置，提升了窗口尺寸的设置效率与窗口匹配的准确性。

Description

图像处理方法、装置、电子设备及可读储存介质
技术领域
本公开涉及计算机视觉领域，尤其涉及一种图像处理方法、装置、电子设备及可读储存介质。
背景技术
随着计算机视觉中，立体视觉领域的发展，深度摄像头的应用越发普遍，通过设置有深度摄像头的设备，可以在成像的同时，获取搜索半径内的位置感知信息，用于还原真实场景，实现场景建模等功能。而窗口作为立体视觉中，确定图像匹配与图像编码的重要信息，其尺寸选取能够决定深度摄像头对于感知信息获取的有效程度。
当前，深度摄像头对窗口尺寸的选取均为经验性的，即通过人为预设的窗口尺寸对特定场景图像进行匹配与解码，需要经过对窗口尺寸的不断调整优化以适应不同场景，对窗口尺寸的设置效率低，最终得到的用于匹配的目标窗口可靠性不足。
发明内容
有鉴于此，本公开提供一种图像处理方法、装置、电子设备及可读储存介质，以至少解决相关技术中无法自动对窗口尺寸进行调整至最佳匹配状态的问题。
根据本公开实施例的第一方面，提供了一种图像处理方法，所述方法包括：
根据深度摄像头拍摄的图像，获取所述深度摄像头的多个第一窗口的第一窗口尺寸，其中，所述窗口是用于确定图像特征匹配范围的矩形区域；
将所述多个第一窗口的第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，其中，所述参考窗口尺寸是根据所述深度摄像头的搜索半径，从所述多个第一窗口的第一窗口尺寸中确定的；
基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸；
基于所述目标窗口尺寸，对图像进行特征匹配处理。
结合本公开的任一实施方式，所述根据所述深度摄像头的搜索半径，从所述多个第一窗口的第一窗口尺寸中确定的参考窗口尺寸，包括：
在所述深度摄像头的搜索半径内，分别获取所述多个第一窗口的视差；
获取所述视差小于第一设定阈值的多个第一窗口；
将所述多个第一窗口中，最小的窗口尺寸确定为参考窗口尺寸。
结合本公开的任一实施方式，所述根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，包括：
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率满足设定条件，根据所述第二窗口的窗口尺寸确定目标窗口尺寸；
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件，放大所述多个第二窗口，直至满足所述设定条件。
结合本公开的任一实施方式，所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率满足设定条件，包括：
所述多个第二窗口的灰度值信息量的离散程度不大于第二设定阈值，和/或；
所述多个第二窗口间的灰度值交叉熵中，最小交叉熵不小于第三设定阈值。
结合本公开的任一实施方式，所述放大多个第二窗口，包括：
根据设定比例对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行放大，或；
根据设定尺寸对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行增加。
结合本公开的任一实施方式，所述响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件，放大所述多个第二窗口，直至满足所述设定条件，包括：
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件且迭代次数达到迭代次数阈值，根据最后一次迭代所得到的第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸。
结合本公开的任一实施方式，所述根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，包括：
在所述深度摄像头为双目深度摄像头的情况下，将所述第二窗口尺寸确定为目标窗口尺寸；
在所述深度摄像头为结构光深度摄像头的情况下，根据所述第二窗口的窗口尺寸和所述图像中，由所述结构光深度摄像头确定的最小目标和光斑的像素数量确定目标窗口尺寸。
根据本公开实施例的第二方面，提供了一种窗口调整装置，所述装置包括：
结合本公开的任一实施方式，所述装置包括：
第一窗口获取模块：根据深度摄像头拍摄的图像，获取所述深度摄像头的多个第一窗口的第一窗口尺寸，其中，所述窗口是用于确定图像特征匹配范围的矩形区域；
第二窗口获取模块：用于将所述多个第一窗口的第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，其中，所述参考窗口尺寸是根据所述深度摄像头的搜索半径，从所述多个第一窗口的第一窗口尺寸中确定的；
目标窗口确定模块：用于基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸；
基于所述目标窗口尺寸，对图像进行特征匹配处理。
结合本公开的任一实施方式，所述第二窗口获取模块中，所述根据所述深度摄像头的搜索半径，从所述多个第一窗口的第一窗口尺寸中确定的参考窗口尺寸，用于：
在所述深度摄像头的搜索半径内，分别获取所述多个第一窗口的视差；
获取所述视差小于第一设定阈值的多个第一窗口；
将所述多个第一窗口中，最小的窗口尺寸确定为参考窗口尺寸。
结合本公开的任一实施方式，所述第二窗口获取模块用于根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，具体用于：
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率满足设定条件，根据所述第二窗口的窗口尺寸确定目标窗口尺寸；
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件，放大所述多个第二窗口，直至满足所述设定条件。
结合本公开的任一实施方式，所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率满足设定条件，用于：
所述多个第二窗口的灰度值信息量的离散程度不大于第二设定阈值，和/或；
所述多个第二窗口间的灰度值交叉熵中，最小交叉熵不小于第三设定阈值。
结合本公开的任一实施方式，所述放大多个第二窗口的尺寸，用于：
根据设定比例对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行放大，或；
根据设定尺寸对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行增加。
结合本公开的任一实施方式，所述响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件，放大所述多个第二窗口，直至满足所述设定条件，用于：
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件且迭代次数超出迭代次数阈值，根据最后一次迭代所得到的第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸。
结合本公开的任一实施方式，所述目标窗口确定模块，基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，用于：
在所述深度摄像头为双目深度摄像头的情况下，将所述第二窗口尺寸确定为目标窗口尺寸；
在所述深度摄像头为结构光深度摄像头的情况下，根据所述第二窗口的窗口尺寸和所述图像中，由所述结构光深度摄像头确定的最小目标和光斑的像素数量确定目标窗口尺寸。
根据本公开实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括：
存储器，用于存储所述处理器可执行指令；
处理器，被配置为执行所述存储器中的可执行指令以实现上述第一方面任一实施方式所述方法的步骤。
根据本公开实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面任一实施方式所述方法的步骤。
根据本公开实施例的第五方面，提供了一种终端设备，包括上述电子设备。
本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过将深度摄像头的多个第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，并基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸并基于所述目标窗口尺寸，对图像进行特征匹配处理，避免了仅依靠经验值对窗口尺寸的设定，提升了窗口尺寸的设置效率与窗口匹配的准确性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本公开根据一示例性实施例示出的一种图像处理方法流程图；
图2是本公开根据一示例性实施例示出的一种窗口示意图；
图3是本公开根据一示例性实施例示出的另一种图像处理方法流程图；
图4是本公开根据一示例性实施例示出的一种窗口调整装置示意图；
图5是本公开根据一示例性实施例示出的一种电子设备框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
图1示出本公开根据一示例性实施例示出的一种图像处理方法流程图。
在步骤S101中，根据深度摄像头拍摄的图像，获取所述深度摄像头的多个第一窗口的第一窗口尺寸，其中，所述窗口是用于确定图像特征匹配范围的矩形区域。
所述深度摄像头，包括双目摄像头和结构光摄像头等任何能够获取图像深度信息的摄像头。
在所述深度摄像头为双目摄像头的情况下，可以在第一设定距离内，通过左摄像头与右摄像头分别从不同位置获取拍摄目标的左源图和右源图，计算获得场景图像；在所述深度摄像头为结构光摄像头的情况下，可以在第二设定距离内，通过激光发射器对平行白板发射具有固定结构的激光，并通过采集摄像头获取拍摄目标的源图和参考图，计算获得场景图像，所述第一设定距离和第二设定距离可以根据需要进行设置。在获取所述场景图像后，可以根据所述场景图像的图像中心像素为中心生一个所述第一窗口，并以该窗口为中心，在两侧分别生成不同尺寸的多个第一窗口，并分别获取所述多个第一窗口的窗口尺寸。在一个示例中，可以控制生成的多个第一窗口的中心点处于同一水平位置上，用于节省窗口尺寸调整时的计算资源。对于具体的窗口生成方法，本公开对此不进行限制。
在步骤S102中，将所述多个第一窗口的第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，其中，所述参考窗口尺寸是根据所述深度摄像头的搜索半径，从所述多个第一窗口的第一窗口尺寸中确定的。
所述深度摄像头的搜索半径，即为深度摄像头能够获取到图像深度信息的范围半径，为所述深度摄像头的固定参数，可以从所述深度摄像头的设置信息中获取。经过尺寸统一后的多个第一窗口，即为所述多个第二窗口。
在步骤S103中，基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸。
所述不同像素灰度值的出现频率可以是将第二窗口中的所有像素，按照灰度级数的大小、出现的频率进行统计后确定的结果，在一个示例中，所述不同像素灰度值的出现频率可以通过灰度统计直方图确认，所述灰度统计直方图能够表示所述第二窗口中某种灰度像素的个数与出现频率。
可以基于所述多个第二窗口间的不同像素灰度值的出现频率，对于设定条件的满足情况，来确定所述目标窗口的窗口尺寸。在一个示例中，满足设定条件的灰度关系既具有一定的差异性，也具有一定的一致性。
在步骤S104中，基于所述目标窗口尺寸，对图像进行特征匹配处理。
在获取到的所述目标窗口范围内，对所述深度摄像头获取的深度图像进行特征匹配处理，即获取所述深度摄像机获取的不同图像中对应像素点的对应关系，计算得到所述深度摄像头的视差图和深度图，用于所述深度摄像头的后续成像过程。
本公开所述方案，通过将深度摄像头的多个第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，并基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，提升了窗口尺寸的设置效率与窗口匹配的准确性。
在一个可选的实施例中，所述根据所述深度摄像头的搜索半径，从所述多个第一窗口的第一窗口尺寸中确定的参考窗口尺寸，包括：
在所述深度摄像头的搜索半径内，分别获取所述多个第一窗口的视差。
所述视差是指在第一窗口中，像素位置的差异性概率，可以通过公式(1)获取：
其中，D为所述第一窗口的视差，Sij为在所述第一窗口内，像素的差异性，所述差异性可以通过以下方式确定：
在所述深度摄像头的搜索半径内，每个所述第一窗口均由两个不同的图像确定，在所述深度摄像头为双目摄像头的情况下，Leftij与Rightij分别为左源图与右源图确定的第一窗口中，位置为(i,j)的像素；在所述深度摄像头为结构光摄像头的情况下，所述Leftij与Rightij分别为源图与参考图确定的第一窗口中，位置为(i,j)的像素。若在第一窗口内的相同坐标下，不同图像的像素相同，则将所述相同结果记为1，若不同，则记为0，所述第一窗口的视差D表示由不同图像确定的第一窗口中，像素的差异性概率。
获取所述视差小于第一设定阈值的多个第一窗口。
在所述视差小于第一设定阈值的情况下，表示由不同图像确定的第一窗口内，像素差异性小于相应的程度。所述第一设定阈值由所述深度相机的搜索半径决定，取决于实际测量时的距离要求，在一个示例中，所述第一设定阈值可以设置为50％。
在一个示例中，可以将所述多个第一窗口中，最小的窗口尺寸确定为参考窗口尺寸。
将位于所述搜索半径内，视差小于第一设定阈值的多个窗口中，尺寸最小的窗口确定为参考窗口，采用最小尺寸能够在后续窗口尺寸调整中预留窗口尺寸的放大空间。
本公开所述方案，通过将位于所述搜索半径内，窗口间差异性小于第一设定阈值的多个窗口中，窗口尺寸最小的窗口确定为参考窗口，并将深度摄像头的多个第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，并基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，提升了窗口尺寸的设置效率与窗口匹配的准确性。
在一个可选的实施例中，所述根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，包括：
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率满足设定条件，根据所述第二窗口的窗口尺寸确定目标窗口尺寸，响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件，放大所述多个第二窗口，直至满足所述设定条件。
所述设定条件可以根据所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率统计结果设置，在所述多个第二窗口中，每个像素均具备灰度级数，用于显示图像。对所述灰度级数进行统计，如通过灰度统计直方图和灰度频率直方图，能够确定在所述第二窗口中，某种灰度的出现频率。在所述灰度值的出现频率满足设定条件的情况下，所述多个第二窗口的尺寸无需调整，可作为更新窗口尺寸输出，并根据该尺寸确定所述目标窗口尺寸。在所述灰度值的出现频率不满足设定条件的情况下，对所述第二窗口的尺寸调整，可以通过将所述第二窗口进行放大并进行再次判断，通过迭代流程直至满足所述设定条件，将所述调整后的第二窗口的窗口尺寸作为更新尺寸输出，并根据该尺寸确定所述目标窗口尺寸。
本公开所述方案，通过将位于所述搜索半径内，视差小于第一设定阈值的多个窗口中，窗口尺寸最小的窗口确定为参考窗口，并将深度摄像头的多个第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，并基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率是否满足于设定条件，对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行相应调整，并根据调整后的所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，提升了窗口尺寸的设置效率与窗口匹配的准确性。
在一个可选的实施例中，所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率满足设定条件，包括：所述多个第二窗口的灰度值信息量的离散程度不大于第二设定阈值，和/或；所述多个第二窗口间的灰度值交叉熵中，最小交叉熵不小于第三设定阈值。
信息量是表示信息多少的量度，如图2所示，图像中存在有多个第二窗口，以计算窗口Wi的信息量为例，首先需要获取窗口Wi内的灰度统计直方图，并得到窗口Wi的灰度频率直方图，并通过公式(2)计算窗口Wi的信息量：
其中，Hi为窗口Wi的信息量，Pi为灰度级数为i的频率。
通过上述方法，分别计算图像中n个第二窗口的信息量，得到集合H＝{H1 H2 …Hn}。
在一个示例中，所述信息量的离散程度可以通过信息量的方差表示，可以通过公式(3)实现：
其中，Var(H)为所述图像中，第二窗口信息量的方差，用于表示所述第二窗口间的一致性，在所述多个第二窗口的灰度值信息量的离散程度不大于第二设定阈值的情况下，所述多个第二窗口灰度统计结果具备一致性。
交叉熵用于度量两个概率分布间的差异性信息，在本公开中，可以通过交叉熵表示多个第二窗口间的差异性。以获取窗口Wi和Wj之间的交叉熵为例，首先需要分别获取两窗口之间的灰度统计直方图与灰度频率直方图。并通过公式(4)计算窗口Wi和Wj之间的交叉熵：
其中，其中为窗口Wi中，灰度级数为k的频率；/>为窗口Wj中，灰度级数为k的频率。
通过上述方法，分别计算图像中n个第二窗口两两之间的交叉熵，得到交叉熵矩阵：
在所述矩阵中的最小交叉熵Min(CrossH)不小于第三设定阈值的情况下，所述多个第二窗口的灰度统计结果具备差异性。
可以理解的是，所述设定条件既可以是使所述多个第二窗口满足一致性和差异性中任一性质的限制条件，也可以是使所述多个第二窗口同时满足一致性和差异性的限制条件。
本公开所述方案，通过将位于所述搜索半径内，将深度摄像头的多个第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，并基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率是否满足于由窗口信息量离散程度确定的一致性与由窗口间最小交叉熵确定的差异性，对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行相应调整，并根据调整后的所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，提升了窗口尺寸的设置效率与窗口匹配的准确性。
在一个可选的实施例中，所述放大多个第二窗口的尺寸，包括：根据设定比例对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行放大，或；根据设定尺寸对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行增加。
对于不满足设定条件的第二窗口，可以通过多种方式进行放大以达到所述设定条件。所述放大既可以根据设定比例，在每次迭代过程中对所述窗口进行等比例放大，也可以根据设定尺寸，在每次迭代过程中对所述多个第二窗口的窗口尺寸增加固定的增加量。在一个示例中，可以对每次迭代的第二窗口的窗口尺寸增加其原有尺寸的10％以对所述窗口进行放大，如公式(5)所示：
Sizeupdate＝Sizeupdate+ΔS,其中ΔS＝Sizebase×10％ (5)
其中，Sizeupdate为更新后的第二窗口的窗口尺寸，在第一次迭代计算中，Sizebase为所述基础窗口的窗口尺寸，在第二次及以上的迭代计算中，Sizebase为此次迭代更新前的第二窗口的窗口尺寸。
本公开所述方案，通过将位于所述搜索半径内，窗口间差异性小于第一设定阈值的多个窗口中，窗口尺寸最小的窗口确定为参考窗口，并将深度摄像头的多个第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，并基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率是否满足于设定条件对所述多个第二窗口的窗口尺寸，通过预设方法对所述多个第二窗口进行放大处理，并根据调整后的所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，提升了窗口尺寸的设置效率与窗口匹配的准确性。
在一个可选的实施例中，所述响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件，放大所述多个第二窗口，直至满足所述设定条件，包括：
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件且迭代次数超出迭代次数阈值，根据最后一次迭代所得到的第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸。
所述迭代阈值为所述多个第二窗口能够进行循环调整处理的次数限制，在一个示例中，为避免对所述多个第二窗口持续放大会加大终端设备的运算压力且降低终端设备中处理器在后续场景匹配过程中的运算效率，可以将所述终端设备的运算效率低于设定阈值时的所述多个第二窗口的循环调整处理的次数的前一次数设置为所述迭代阈值。在另一个示例中，为避免对所述多个第二窗口持续放大会使所述多个第二窗口间出现重合，导致后续窗口内像素编码处理时编码出现重复，可以将所述终端设备对窗口内像素编码处理时编码出现重复情况时的所述多个第二窗口的循环调整处理的次数的前一次数设置为所述迭代阈值。可以理解的是，所述迭代阈值既可以根据上述两种示例所述方法分别确定，也可以结合上述两种示例共同确定，例如，将所述终端设备的运算效率低于设定阈值时，且所述终端设备对窗口内像素编码处理时编码出现重复情况时的所述多个第二窗口的循环调整处理的次数的前一次设置为所述迭代阈值。
本公开所述方案，通过将深度摄像头的多个第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，并响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件且迭代次数超出迭代次数阈值，根据最后一次迭代所得到的第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，并根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，提升了窗口尺寸的设置效率与窗口匹配的准确性。
在一个可选的实施例中，所述根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，包括：在所述深度摄像头为双目摄像头的情况下，将所述第二窗口尺寸确定为目标窗口尺寸。
由于在双目摄像头中，通过对左摄像头与右摄像头获得的两幅源图进行视差计算，对图像所拍摄的范围进行距离测量，可以直接获取测试样图。窗口尺寸影响因素主要取决于窗口信息量与窗口间的差异性，因此可以直接将满足预设条件的所述第二窗口的窗口尺寸确定为目标窗口尺寸。
在所述深度摄像头为结构光深度摄像头的情况下，根据所述第二窗口的窗口尺寸和所述图像中，由所述结构光深度摄像头确定的最小目标和光斑的像素数量确定目标窗口尺寸。
在结构光摄像头中，通过激光发射器与采集摄像头共同进行测试样图的采集，由于所述激光发射器能够将具有一定结构特征的光线投射到被拍摄物体上，会因目标物体的不同深度区域而产生不同尺寸的光斑，因此窗口尺寸的影响因素除了窗口信息量与窗口间差异性，还包括被拍摄的最小目标尺寸与光斑的斑点尺寸，在一个示例中，可以通过公式(6)获取目标窗口的窗口尺寸：
其中，Sizeobject为所述目标窗口的窗口尺寸，Sizenew为所述满足预设条件的第二窗口的窗口尺寸，S1为所述图像中，由应用场景定义的最小目标图像在图像中的像素数量，所述最小目标是与周围环境有较明显深度差异的场景区域，用于判断所述场景区域的深度与周围环境深度差异的差异阈值可以根据不同的应用场景进行设置。S2为所述图像中，所述光斑斑点在图像中的像素数量。
本公开所述方案，通过将深度摄像头的多个第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，并基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，分别基于不同摄像头的种类，确定目标窗口的窗口尺寸，提升了窗口尺寸的设置效率与窗口匹配的准确性。
图3示出本公开根据一示例性实施例示出的另一种图像处理方法流程图。
在步骤S303中，将所述多个第一窗口的第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口：由深度摄像头确定的多个第一窗口中，确定参考窗口尺寸，并将所述多个第一窗口的第一窗口尺寸统一调整为参考窗口尺寸。在步骤S304中，在搜索半径内，计算多个第二窗口的信息量：获取所述多个第二窗口内的灰度统计直方图，并得到窗口的灰度频率直方图以计算每个第二窗口的信息量。在步骤S305中，在所述多个第二窗口的信息离散程度不大于第二设定阈值的情况下，确定更新窗口的窗口尺寸等于第二窗口的窗口尺寸，在所述多个第二窗口的信息量大于第二设定阈值的情况下，判断迭代次数是否超出迭代次数阈值。在步骤S306中，将更新窗口的窗口尺寸确定为所述第二窗口的窗口尺寸。在步骤S307中，在所述多个第二窗口间的灰度值交叉熵中，最小交叉熵不小于第三设定阈值的情况下，输出更新窗口的窗口尺寸，即第二窗口的窗口尺寸；在所述多个第二窗口之间的交叉熵中，最小交叉熵小于第三设定阈值的情况下，判断迭代次数是否超出迭代次数阈值。在步骤S309中，在所述迭代次数未超出迭代次数阈值的情况下，在步骤S310对所述第二窗口的窗口尺寸进行放大，得到更新窗口的窗口尺寸；在所述迭代次数超出迭代次数阈值的情况下，在步骤S311中输出更新窗口的窗口尺寸，即前一次迭代过程中经过放大的第二窗口的窗口尺寸。
本公开所述方案，通过将位于所述搜索半径内，窗口间差异性小于第一设定阈值的多个窗口中，窗口尺寸最小的窗口确定为参考窗口，并将深度摄像头的多个第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，并基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率是否满足于设定条件对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行放大处理，并根据调整后的所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，提升了窗口尺寸的设置效率与窗口匹配的准确性。
在一个示例中，还可以对所述深度摄像头拍摄的所述样例场景图像的距离限制进行扩展。具体而言，可以每隔一段距离测得一组所述第一窗口的窗口尺寸，再对每组中对应的所述第一窗口进行加权求均值，以扩大深度摄像头对当前应用场景的拍摄距离，减少所述深度摄像探头在窗口调整过程中对拍摄距离的限制。
对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。
其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。
与前述应用功能实现方法实施例相对应，本公开还提供了应用功能实现装置及相应的终端的实施例。
本公开一示例性实施例示出的一种窗口调整的装置框图如图4所示，所述装置包括：
第一窗口获取模块401：用于根据深度摄像头拍摄的图像，获取所述深度摄像头的多个第一窗口的第一窗口尺寸，其中，所述窗口是用于确定图像特征匹配范围的矩形区域；
第二窗口获取模块402：用于将所述多个第一窗口的第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，其中，所述参考窗口尺寸是根据所述深度摄像头的搜索半径，从所述多个第一窗口的第一窗口尺寸中确定的；
目标窗口确定模块403：用于基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸。
结合本公开的任一实施方式，所述第二窗口获取模块中，所述根据所述深度摄像头的搜索半径，从所述多个第一窗口的第一窗口尺寸中确定的参考窗口尺寸，用于：
在所述深度摄像头的搜索半径内，分别获取所述多个第一窗口的视差；
获取所述视差小于第一设定阈值的多个第一窗口；
将所述多个第一窗口中，最小的窗口尺寸确定为参考窗口尺寸。
结合本公开的任一实施方式，所述第二窗口获取模块用于根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，具体用于：
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率满足设定条件，根据所述第二窗口的窗口尺寸确定目标窗口尺寸；
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件，放大所述多个第二窗口，直至满足所述设定条件。
结合本公开的任一实施方式，所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率满足设定条件，用于：
所述多个第二窗口的灰度值信息量的离散程度不大于第二设定阈值，和/或；
所述多个第二窗口间的灰度值交叉熵中，最小交叉熵不小于第三设定阈值。
结合本公开的任一实施方式，所述放大多个第二窗口的尺寸，用于：
根据设定比例对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行放大，或；
根据设定尺寸对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行增加。
结合本公开的任一实施方式，所述响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件，放大所述多个第二窗口，直至满足所述设定条件，用于：
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件且迭代次数超出迭代次数阈值，根据最后一次迭代所得到的第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸。
结合本公开的任一实施方式，所述目标窗口确定模块，基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，用于：
在所述深度摄像头为双目深度摄像头的情况下，将所述第二窗口尺寸确定为目标窗口尺寸；
在所述深度摄像头为结构光深度摄像头的情况下，根据所述第二窗口的窗口尺寸和所述图像中，由所述结构光深度摄像头确定的最小目标和光斑的像素数量确定目标窗口尺寸。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
图5示出了本公开根据一示例性实施例示出的一种电子设备框图。
请参照附图5，其示例性的示出了一种电子设备的框图。例如，装置500可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图5，装置500可以包括以下一个或多个组件：处理组件502，存储器504，电源组件506，多媒体组件508，音频组件510，输入/输出(I/O)的接口512，传感器组件514，以及通信部件516。
处理组件502通常控制装置500的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理部件502可以包括一个或多个处理器520来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件502可以包括一个或多个模块，便于处理组件502和其他组件之间的交互。例如，处理部件502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件508和处理组件502之间的交互。
存储器504被配置为存储各种类型的数据以支持在设备500的操作。这些数据的示例包括用于在装置500上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电力组件506为装置500的各种组件提供电力。电力组件506可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置500生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件508包括在所述装置500和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件508包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置500处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件510包括一个麦克风(MIC)，当装置500处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器504或经由通信部件516发送。在一些实施例中，音频组件510包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口512为处理组件502和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件514包括一个或多个传感器，用于为装置500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件514可以检测到装置500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置500的显示器和小键盘，传感器组件514可以检测装置500或装置500一个组件的位置改变，用户与装置500接触的存在或不存在，装置500方位或加速/减速和装置500的温度变化。传感器组件514可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件514可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件514可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信部件516被配置为便于装置500和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置500可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，4G或5G或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信部件516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信部件516包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，装置500可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述电子设备的供电方法。
本公开在示例性实施例中，提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器504，上述指令可由装置500的处理器520执行以完成上述电子设备的供电方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (17)

1.一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：
根据深度摄像头拍摄的图像，获取所述深度摄像头的多个第一窗口的第一窗口尺寸，其中，所述窗口是用于确定图像特征匹配范围的区域；
将所述多个第一窗口的第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，其中，所述参考窗口尺寸是根据所述深度摄像头的搜索半径，从所述多个第一窗口的第一窗口尺寸中确定的；
基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸；
基于所述目标窗口尺寸，对图像进行特征匹配处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述深度摄像头的搜索半径，从所述多个第一窗口的第一窗口尺寸中确定的参考窗口尺寸，包括：
在所述深度摄像头的搜索半径内，分别获取所述多个第一窗口的视差；
获取所述视差小于第一设定阈值的多个第一窗口；
将所述多个第一窗口中，最小的窗口尺寸确定为参考窗口尺寸。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，包括：
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率满足设定条件，根据所述第二窗口的窗口尺寸确定目标窗口尺寸；
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件，放大所述多个第二窗口，直至满足所述设定条件。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率满足设定条件，包括：
所述多个第二窗口的灰度值信息量的离散程度不大于第二设定阈值，和/或；
所述多个第二窗口间的灰度值交叉熵中，最小交叉熵不小于第三设定阈值。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述放大多个第二窗口，包括：
根据设定比例对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行放大，或；
根据设定尺寸对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行增加。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件，放大所述多个第二窗口，直至满足所述设定条件，包括：
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件且迭代次数达到迭代次数阈值，根据最后一次迭代所得到的第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，包括：
在所述深度摄像头为双目深度摄像头的情况下，将所述第二窗口尺寸确定为目标窗口尺寸；
在所述深度摄像头为结构光深度摄像头的情况下，根据所述第二窗口的窗口尺寸和所述图像中，由所述结构光深度摄像头确定的最小目标和光斑的像素数量确定目标窗口尺寸。
8.一种窗口调整装置，其特征在于，所述装置包括：
第一窗口获取模块：根据深度摄像头拍摄的图像，获取所述深度摄像头的多个第一窗口的第一窗口尺寸，其中，所述窗口是用于确定图像特征匹配范围的矩形区域；
第二窗口获取模块：用于将所述多个第一窗口的第一窗口尺寸调整为参考窗口尺寸，得到多个第二窗口，其中，所述参考窗口尺寸是根据所述深度摄像头的搜索半径，从所述多个第一窗口的第一窗口尺寸中确定的；
目标窗口确定模块：用于基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸；
基于所述目标窗口尺寸，对图像进行特征匹配处理。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二窗口获取模块中，所述根据所述深度摄像头的搜索半径，从所述多个第一窗口的第一窗口尺寸中确定的参考窗口尺寸，用于：
在所述深度摄像头的搜索半径内，分别获取所述多个第一窗口的视差；
获取所述视差小于第一设定阈值的多个第一窗口；
将所述多个第一窗口中，最小的窗口尺寸确定为参考窗口尺寸。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二窗口获取模块用于根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，具体用于：
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率满足设定条件，根据所述第二窗口的窗口尺寸确定目标窗口尺寸；
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件，放大所述多个第二窗口，直至满足所述设定条件。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率满足设定条件，用于：
所述多个第二窗口的灰度值信息量的离散程度不大于第二设定阈值，和/或；
所述多个第二窗口间的灰度值交叉熵中，最小交叉熵不小于第三设定阈值。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述放大多个第二窗口的尺寸，用于：
根据设定比例对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行放大，或；
根据设定尺寸对所述多个第二窗口的窗口尺寸进行增加。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件，放大所述多个第二窗口，直至满足所述设定条件，用于：
响应于所述多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率不满足设定条件且迭代次数超出迭代次数阈值，根据最后一次迭代所得到的第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸。
14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述目标窗口确定模块，基于多个第二窗口之中不同像素灰度值的出现频率，根据所述第二窗口尺寸确定目标窗口尺寸，用于：
在所述深度摄像头为双目深度摄像头的情况下，将所述第二窗口尺寸确定为目标窗口尺寸；
在所述深度摄像头为结构光深度摄像头的情况下，根据所述第二窗口的窗口尺寸和所述图像中，由所述结构光深度摄像头确定的最小目标和光斑的像素数量确定目标窗口尺寸。
15.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
存储器，用于存储处理器可执行指令；
处理器，被配置为执行所述存储器中的可执行指令以实现权利要求1～7任一项所述方法的步骤。
16.一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，所述程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一项所述的方法的步骤。
17.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求15所述的电子设备。
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