TWI548269B - 用於處理影像中的反射區的方法、電子裝置和電腦可讀媒體 - Google Patents

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Description

用於處理影像中的反射區的方法、電子裝置和電腦可讀媒體
本發明關於一種影像處理方法，且特別是關於一種用於處理影像中的反射區的方法和電子裝置。
隨著配置影像擷取系統的數位相機和消費型電子裝置在當前市場上變得越來越流行，因而擷取的影像的品質和用於修改所述影像的應用已成為消費者在購買相關產品時考慮的最重要因素之一。因此，開發各種影像處理演算法以提高影像品質，且其中之一與降噪(noise reduction)相關。所擷取的影像中存在的雜訊可分類為三個類別，包含：(i)由影像擷取系統自身產生的雜訊；(ii)因正擷取的物件與影像擷取系統的影像感測器之間介入的媒介的變化或改變而產生的雜訊；以及(iii)因附近物件的反射區或干擾而產生的雜訊。雜訊可導致影像模糊、暗淡乃至變形，這會嚴重影響影像品質。
因此，如何有效地降低影像中的雜訊已成為影像處理領域中的重要問題之一。
因此，本發明提供用於處理影像中的反射區的方法、電子裝置和電腦可讀媒體，其可識別並移除由電子裝置擷取的影像中所產生的反射區。
本發明提供一種用於處理影像中的反射區的方法，其用於電子裝置。在所述方法中，獲得第一影像和第二影像。識別所述第一影像和所述第二影像中的多個物件，且檢測所述第一影像和所述第二影像中具有高於第一門限值的亮度的多個光亮區域。接著，計算所述第一影像和所述第二影像中的對應物件之間的和對應光亮區域之間的多個位移。判斷所述光亮區域中的一者附近的所述物件的所述位移與所述光亮區域的所述位移的比率是否超過第二門限值。最終，若所述比率超過所述第二門限值，則將所述光亮區域判斷為反射區。
本發明提供一種用於處理影像中的反射區的電子裝置。所述電子裝置包含影像擷取單元、儲存單元和處理單元。所述影像擷取單元用於獲得第一影像和第二影像。所述儲存單元用於儲存包括程式碼的資訊，所述程式碼包括物件識別模組、檢測模組、位移計算模組以及反射區判斷模組。所述物件識別模組識別所述第一影像和所述第二影像中的多個物件。所述檢測模組檢測所述 第一影像和所述第二影像中具有高於第一門限值的亮度的多個光亮區域。所述位移計算模組計算所述第一影像和所述第二影像中的對應物件之間的和對應光亮區域之間的多個位移。所述反射區判斷模組判斷所述光亮區域中的一者附近的所述物件的所述位移與所述光亮區域的所述位移的比率是否超過第二門限值，且若所述比率超過所述第二門限值，則判斷所述光亮區域為反射區。所述處理單元耦接到所述影像擷取單元和所述儲存單元以用於控制所述程式碼的執行。
本發明提供一種非暫時性電腦可讀媒體，所述非暫時性電腦可讀媒體記錄電腦程式以載入到電子裝置上來執行上述方法。所述電腦程式由多個程式指令(例如，組織圖建立程式指令、表審批程式指令、設置程式指令和部署程式指令等)構成，且這些程式指令被載入到電子裝置中且由所述電子裝置執行以實現用於處理影像中的反射區的方法的各步驟。
基於上述，本發明的實施例提供用於處理影像中的反射區的方法、電子裝置和電腦可讀媒體。透過所提出的方法，比較連續擷取的影像中的物件和光亮區域的移動。因此，將比附近物件移動得慢的光亮區域識別為反射區，且可從影像移除反射區以便提高影像品質。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
10‧‧‧電子裝置
12‧‧‧影像擷取單元
14‧‧‧儲存單元
16‧‧‧處理單元
30‧‧‧智慧型手機
32‧‧‧螢幕
34‧‧‧影像
36‧‧‧影像
142‧‧‧物件識別模組
144‧‧‧檢測模組
146‧‧‧位移計算模組
148‧‧‧反射區判斷模組
342‧‧‧盒子
344‧‧‧光亮區域
346‧‧‧桌子
362‧‧‧盒子
364‧‧‧光亮區域
S202~S212‧‧‧步驟
圖1是根據本發明的實施例繪示的用於處理影像中的反射區的電子裝置的示意圖。
圖2是根據本發明的實施例繪示的用於處理影像中的反射區的方法的流程圖。
圖3(a)和圖3(b)根據本發明繪示的實施例的用於識別影像中的反射區的實施例。
圖4(a)和圖4(b)根據本發明繪示的實施例的由智慧型手機擷取的影像之間的比較。
現將在下文中參照附圖更全面地描述本發明的一些實施例，附圖中繪示了本發明的一些(但不是全部)實施例。實際上，本發明的各種實施例可按許多不同形式體現且不應視為限於本文中闡述的實施例；而是，提供這些實施例以使得本揭露將符合適用法律要求。相同參考標號在全文中指相同元件。
欲擷取的目標附近的物件的反射區(尤其是具有高亮度的物件的反射區)通常顯現在目標的光滑表面上，且可導致正擷取的影像包含不必要的內容。透過移動影像擷取裝置，觀察到所擷取的影像中的反射區比附近物件移動得慢。因此，本發明利用這項觀察以開發一種自動地檢測所擷取的影像中所顯現的反射區 且進一步透過影像修復來移除反射區的影像處理方法。在下文詳細地說明本發明的實施例。
圖1是說明根據本發明的實施例的用於處理影像中的反射區的電子裝置的示意圖。在本實施例中，電子裝置10包含影像擷取單元12、儲存單元14和處理單元16。電子裝置10例如為可擕式電子裝置，例如相機、智慧型手機、個人數位助理(PDA)、平板電腦等，且本發明不限於此。
影像擷取單元12例如為用於擷取影像的光敏元件，例如電荷耦合裝置(Charge Coupled Device,CCD)、互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)或其他元件，且本發明不限於此。影像擷取單元12用於獲得影像。
儲存單元14例如為固定或可攜的隨機存取記憶體(random access memory,RAM)、唯讀記憶體(read-only memory,ROM)、快閃記憶體、硬碟或任何其他類似裝置中的一者或組合，且所述儲存單元記錄可由處理單元16執行的多個模組。這些模組包含物件識別模組142、檢測模組144、位移計算模組146和反射區判斷模組148，且這些模組可載入到處理單元16中以執行用於處理影像中的反射區的方法。
處理單元16例如為中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)、可程式化微處理器、可程式化控制器、數位信號處理器(Digital Signal Processor,DSP)、專用積體電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、可程式化邏輯裝置 (Programmable Logic Device,PLD)或其他裝置，且耦接到影像擷取單元12和儲存單元14，以用於處理由影像擷取單元12獲得的影像中的反射區。
具體來說，圖2是說明根據本發明的實施例的用於處理影像中的反射區的方法的流程圖。參看圖1和圖2，此實施例的方法適用於圖1中的電子裝置10，且用於處理由影像擷取單元12獲得的影像中的反射區。在下文關於圖1中的電子裝置10的元件來詳細描述此實施例的方法的過程。
首先，在步驟S202中，處理單元16可控制電子裝置10透過使用影像擷取單元12來獲得第一影像和第二影像。正由影像擷取單元12獲得的影像可為預覽影像，且顯示在電子裝置10的螢幕(未繪示)上，以便輔助使用者發現照相的視角。
在步驟S204中，物件識別模組142可識別第一影像和第二影像中的多個物件，且檢測模組144可檢測第一影像和第二影像中具有高於第一門限值的亮度的多個光亮區域。詳細地說，物件識別模組142可將物件匹配演算法應用於第一影像和第二影像以便基於物件的外觀特性來識別所匹配的物件，且外觀特性包括顏色、形狀和紋理中的至少一者，但不限於此。
另一方面，因為反射區通常是從具有高亮度的物件產生，所以檢測模組144可透過判斷物件的亮度是否高於第一門限值來檢測影像中的光亮區域。第一門限值可為灰度250或接近最高亮度值(例如，灰度255)的其他值，但不限於此。可從物件識 別模組142所識別的物件判斷光亮區域，或基於影像中的畫素的亮度來判斷光亮區域，但不限於此。詳細地說，物件識別模組142可比較第一影像和第二影像中的畫素的亮度以發現具有高於第一門限值的亮度的畫素，且收集相互連接的所發現的畫素以形成光亮區域。
在步驟S206中，位移計算模組146計算第一影像和第二影像中的對應物件之間的和對應光亮區域之間的多個位移。在步驟S208中，反射區判斷模組148判斷光亮區域中的一者附近的物件的位移與光亮區域的位移的比率是否超過第二門限值。第二門限值例如為值2或根據情形或使用者所需的檢測靈敏度而判斷的其他值，但本實施例不限於此。在步驟S210中，若判斷比率超過第二門限值，則反射區判斷模組148可判斷具有所述比率的光亮區域為反射區。相反，在步驟S212中，若判斷比率不超過第二門限值，則反射區判斷模組148可判斷具有所述比率的光亮區域不是反射區。
舉例來說，圖3(a)和圖3(b)說明根據本發明的實施例的用於識別影像中的反射區的實例。參看圖3(a)，假設將擷取的場景為放在光滑桌面上的盒子。當使用者使用智慧型手機30拍攝盒子的圖片時，影像34被擷取且顯示在智慧型手機30的螢幕32上。在所擷取的影像34中，桌子346上的盒子342為光亮區域344附近的物件，而光亮區域344是從螢光燈產生。參看圖3(b)，當使用者向左移動智慧型手機30時，所擷取的影像34中的物件(即， 盒子342和光亮區域344)相應地移動。如圖3(b)所示，在所擷取的影像36中，盒子362從側視圖轉變為前視圖，且向右移動。光亮區域364也向右移動，但其位移小於盒子362的位移。
具體地說，圖4(a)和圖4(b)說明根據本發明的實施例的由智慧型手機30擷取的影像之間的比較。參看圖4(a)與圖4(b)兩者，本實施例計算盒子342與362之間的位移和光亮區域344與364之間的位移。在影像34中，盒子342與影像34的左邊緣相距130個畫素，且光亮區域344與影像34的左邊緣相距50個畫素。在影像36中，盒子362與影像36的左邊緣相距140個畫素，且光亮區域364與影像36的左邊緣相距52個畫素。因此，盒子的位移x1等於10(即，x1=140-130=10)個畫素，且光亮區域的位移x2等於2(即，x2=52-50=2)個畫素。位移x1與x2的比率r為5(即，r=x1/x2=10/2=5)，且將所述比率與門限值(例如，2)比較。因為將比率r判斷為超過門限值，所以最終將光亮區域364判斷為反射區。
透過上述方法，可有效地識別由影像擷取單元12獲得的影像中的反射區，且可發出消息以輔助使用者調整擷取影像的角度。應注意，在另一實施例中，影像修復演算法可進一步用於移除前述實施例中所識別的反射區。
詳細地說，在反射區判斷模組148在前述實施例中在步驟S210中判斷哪一物件為反射區之後，儲存在儲存單元14中的反射區處理模組(未圖示)可進一步由處理單元16執行，以從影 像移除反射區，且透過影像修復以其他影像修復影像的所移除的區域。具體地說，當從影像移除反射區時，清除所移除的區域，且可能未修補所移除的區域。然而，因為電子裝置10可能在檢測反射區時移動，所以擷取了多個影像，且這些影像可能含有最初被反射區阻擋的遺失的部分。因此，透過影像修復技術，可用影像擷取單元12所獲得的其他影像修補影像的所移除的區域。
此外，在影像的所移除的區域不能夠以其他影像修補的狀況下，可發出指示電子裝置10的移動方向的指示訊號以引導使用者移動電子裝置10。詳細地說，當修復所移除的區域時，反射區處理模組可進一步判斷影像的所移除的區域是否能夠以其他影像修補。若影像的所移除的區域不能夠以其他影像修補，則反射區處理模組可進一步估計可獲得修補所移除的區域所需的影像的電子裝置10的移動方向，且在電子裝置10的螢幕上指示移動方向。因此，使用者能夠移除反射區，且同時修補所移除的區域，以便獲得無反射區的影像。
應注意，透過影像修復技術，可用相鄰區域修補影像的所移除的區域。詳細地說，反射區移除模組可透過影像修復以影像中的所移除的區域的相鄰區域修復影像的所移除的區域。因此，更可獲得無反射區的影像。
本發明提供一種非暫時性電腦可讀媒體，所述非暫時性電腦可讀媒體記錄電腦程式以便載入到電子裝置上來執行用於處理影像中的反射區的上述方法的步驟。所述電腦程式由多個程式 指令(例如，組織圖建立程式指令、表審批程式指令、設置程式指令和部署程式指令等)構成，且這些程式指令被載入到電子裝置中且由所述電子裝置執行以實現用於處理影像中的反射區的方法的各步驟。
綜上所述，本發明的實施例提供用於處理影像中的反射區的方法、電子裝置和電腦可讀媒體。透過所提出的方法，可透過比較由電子裝置獲得的影像中的光亮區域及其附近物件的位移來識別影像中的反射區。可進一步移除所識別的反射區，且可透過影像修復以其他影像或相鄰區域修復所移除的區域。因此，可獲得無反射區的影像，且實現較高的影像品質。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S202~S212‧‧‧步驟

Claims (13)

  1. 一種用於處理影像中的反射區的方法，其用於電子裝置，包括：獲得第一影像和第二影像；識別所述第一影像和所述第二影像中的多個物件，且檢測所述第一影像和所述第二影像中具有高於第一門限值的亮度的多個光亮區域；計算所述第一影像和所述第二影像中的對應物件之間的和對應光亮區域之間的多個位移；判斷所述光亮區域中的一者附近的所述物件的所述位移與所述光亮區域的所述位移的比率是否超過第二門限值；以及若所述比率超過所述第二門限值，則判斷所述光亮區域為反射區。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述電子裝置更包括影像擷取單元，且所述獲得所述第一影像和所述第二影像的步驟包括：透過使用所述影像擷取單元而擷取所述第一影像和所述第二影像。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述識別所述第一影像和所述第二影像中的所述多個物件的步驟包括：將物件匹配演算法應用於所述第一影像和所述第二影像以便基於所述物件的外觀特性來識別所述所匹配的物件，且所述外觀 特性包括顏色、形狀和紋理中的至少一者。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在所述若所述比率超過所述第二門限值則判斷所述光亮區域為所述反射區的步驟之後，所述方法更包括：從所述第一影像和所述第二影像移除所述反射區且透過影像修復以其他影像修復所述第一影像和所述第二影像的所移除的區域。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中所述從所述第一影像和所述第二影像移除所述反射區且透過影像修復以其他影像修復所述第一影像和所述第二影像的所述所移除的區域的步驟更包括：判斷所述第一影像和所述第二影像的所述所移除的區域是否能夠以其他影像修補；以及若所述第一影像和所述第二影像的所述所移除的區域不能夠以其他影像修補，則指示所述電子裝置的移動方向以獲得修補所述所移除的區域所需的所述影像。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在所述若所述比率超過所述第二門限值則判斷所述光亮區域為所述反射區的步驟之後，所述方法更包括：從所述第一影像和所述第二影像移除所述反射區且透過影像修復以所述第一影像和所述第二影像中的所移除的區域的相鄰區域修復所述第一影像和所述第二影像的所述所移除的區域。
  7. 一種用於處理影像中的反射區的電子裝置，包括：影像擷取單元，獲得第一影像和第二影像；儲存單元，儲存包括程式碼的資訊，所述程式碼包括：物件識別模組，識別所述第一影像和所述第二影像中的多個物件；檢測模組，檢測所述第一影像和所述第二影像中具有高於第一門限值的亮度的多個光亮區域；位移計算模組，計算所述第一影像和所述第二影像中的對應物件之間的和對應光亮區域之間的多個位移；以及反射區判斷模組，判斷所述光亮區域中的一者附近的所述物件的所述位移與所述光亮區域的所述位移的比率是否超過第二門限值，且若所述比率超過所述第二門限值，則判斷所述光亮區域為反射區；以及處理單元，耦接到所述影像擷取單元和所述儲存單元以用於控制所述程式碼的執行。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中所述影像擷取單元為用於擷取所述第一影像和所述第二影像的影像擷取裝置。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中所述物件識別模組將物件匹配演算法應用於所述第一影像和所述第二影像以便基於所述物件的外觀特性來識別所述所匹配的物件，且所述外觀特性包括顏色、形狀和紋理中的至少一者。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中所述程式碼更包括：反射區處理模組，從所述第一影像和所述第二影像移除所述反射區且透過影像修復以其他影像修復所述第一影像和所述第二影像的所移除的區域。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中所述反射區處理模組判斷所述第一影像和所述第二影像的所述所移除的區域是否能夠以其他影像修補，且若所述第一影像和所述第二影像的所述所移除的區域不能夠以其他影像修補，則指示所述電子裝置的移動方向以獲得修補所述所移除的區域所需的所述影像。
  12. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中所述程式碼更包括：反射區處理模組，從所述第一影像和所述第二影像移除所述反射區且透過影像修復以所述第一影像和所述第二影像中的所移除的區域的相鄰區域修復所述第一影像和所述第二影像的所述所移除的區域。
  13. 一種非暫時性電腦可讀媒體，記錄程式指令，所述程式指令用於：獲得第一影像和第二影像；識別所述第一影像和所述第二影像中的多個物件，且檢測所述第一影像和所述第二影像中具有高於第一門限值的亮度的多個光亮區域； 計算所述第一影像和所述第二影像中的對應物件之間的和對應光亮區域之間的多個位移；判斷所述光亮區域中的一者附近的所述物件的所述位移與所述光亮區域的所述位移的比率是否超過第二門限值；以及若所述比率超過所述第二門限值，則判斷所述光亮區域為反射區。
TW103140455A 2014-06-12 2014-11-21 用於處理影像中的反射區的方法、電子裝置和電腦可讀媒體 TWI548269B (zh)

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