一種基于梯度的圖像銳化處理方法、系統(tǒng)及拍攝終端的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理技術領域，特別是一種基于梯度的圖像銳化處理方法及其應用該方法的系統(tǒng)、拍攝終端。
【背景技術】
[0002]在拍攝了數(shù)字圖像之后，經(jīng)常要對其進行銳化或模糊處理。在頻率域，一幅數(shù)字圖像包含低頻成分和高頻成分，圖像模糊是濾掉了圖像中高頻分量，因而銳化可以看成是加強圖像中的高頻成分，減弱圖像中低頻分量。
[0003]傳統(tǒng)的銳化處理主要是通過模糊算法進行疊加來使邊緣信息得到較好的保留，雖然這些算法對圖像中的明顯邊緣都有較好的保留效果，但是對應弱邊緣不明顯，特別是臉部區(qū)域方面。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明為解決上述問題，提供了一種基于梯度的圖像銳化處理方法、系統(tǒng)及拍攝終端，通過對梯度曲線的控制，可以使強邊緣得到的增強幅度適中，弱邊緣得到更大的增強，從而使銳化的效果更好，整體感更佳。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0006]首先，本發(fā)明提供一種基于梯度的圖像銳化處理方法，其包括以下步驟:
[0007]al.對待處理圖像進行顏色梯度計算，得到圖像的每個像素點的紅、綠、藍通道的第一方向顏色梯度和第二方向顏色梯度；
[0008]a2.對待處理圖像的初始顏色曲線進行銳化處理的調(diào)整，得到曲線映射表；
[0009]a3.根據(jù)所述的曲線映射表對所述的第一方向顏色梯度和第二方向顏色梯度進行曲線映射，得到第一方向映射梯度和第二方向映射梯度；
[0010]a4.根據(jù)所述的第一方向映射梯度和第二方向映射梯度對待處理圖像的進行泊松方程的計算，得到銳化效果圖像。
[0011]優(yōu)選的，所述的步驟al中的第一方向顏色梯度和第二方向顏色梯度是指圖像的每個像素點的紅、綠、藍通道的X方向顏色梯度和I方向顏色梯度，其計算方法如下:
[0012]dfx[i] = f[i]-f[1-1]；
[0013]dfy[i] = f[i]-f[1-width]；
[0014]其中，f [i]為像素點i的顏色值；f [1-1]為像素點i左邊I個像素點的顏色值；width為待處理圖像的寬；f [1-width]為像素點i上面I個像素點的顏色值；dfx[i]為像素點i在X方向的顏色梯度；dfy[i]為像素點i在y方向的顏色梯度。
[0015]優(yōu)選的，所述的步驟a2中對待處理圖像的初始顏色曲線進行銳化處理的調(diào)整，主要是通過對初始顏色曲線進行調(diào)高得到圖像的銳化效果的曲線映射表。
[0016]優(yōu)選的，所述的步驟a3中根據(jù)所述的曲線映射表對所述的第一方向顏色梯度和第二方向顏色梯度進行曲線映射，得到第一方向映射梯度和第二方向映射梯度，其采用的映射公式如下:
[0017]顏色梯度為正數(shù)的映射公式:fdr = curveMap [fd]；
[0018]顏色梯度為負數(shù)的映射公式:fdr =-curveMap[_fd]；
[0019]其中，fd為當前像素點在曲線映射前的第一方向顏色梯度或第二方向顏色梯度，curveMap為曲線映射表，fdr為根據(jù)所述的曲線映射表進行曲線映射得到的對應像素點在X方向或者I方向的映射梯度，即第一方向或者第二方向映射梯度。
[0020]優(yōu)選的，所述的步驟a4中根據(jù)所述的第一方向映射梯度和第二方向映射梯度對待處理圖像的進行泊松方程的計算，進一步包括以下步驟:
[0021]a41.根據(jù)待處理圖像以及所述的第一方向映射梯度和第二方向映射梯度計算得到所有像素點的直流分量以及每個像素點的散度；
[0022]a42.根據(jù)所述的直流分量和散度利用求解泊松方程計算得到最終的銳化效果圖像。
[0023]優(yōu)選的，所述的步驟a41中所有像素點的直流分量，主要是通過統(tǒng)計待處理圖像的所有像素點的直流總和，如果像素點是在邊界，則直接加上該像素點的顏色值；如果像素點不在邊界，則加上該像素點的顏色值乘以2的積。
[0024]優(yōu)選的，所述的步驟a41中每個像素點的散度的計算方法如下:
[0025]Div [i] = fdxCurve[i+1]-fdxCurve[i]+fdyCurve[i+width]-fdyCurve[i]；
[0026]其中，fdxCurve為像素點i的x方向上的映射梯度，即第一方向映射梯度；fdyCurve為像素點i的y方向上的映射梯度，即第二方向映射梯度；width為待處理圖像的寬；fdxCurve[i+l]為像素點i右邊I個像素點的x方向上的映射梯度，即第一方向映射梯度；fdyCurve [i+width]為像素點i下面I個像素點的y方向上的映射梯度，即第二方向映射梯度；Div[i]為計算得到的像素點i上的散度。
[0027]優(yōu)選的，所述的步驟a42中根據(jù)所述的直流分量和散度利用求解泊松方程計算得到最終的銳化效果圖像，主要是利用傅里葉變換來對泊松方程進行求解。
[0028]另外，本發(fā)明還提供一種基于梯度的圖像銳化處理系統(tǒng)，其包括:
[0029]顏色梯度計算模塊，用于對待處理圖像進行顏色梯度計算，得到圖像的每個像素點的紅、綠、藍通道的第一方向顏色梯度和第二方向顏色梯度；
[0030]曲線映射表創(chuàng)建模塊，用于對待處理圖像的初始顏色曲線進行銳化處理的調(diào)整，得到曲線映射表；
[0031]曲線映射處理模塊，用于根據(jù)所述的曲線映射表對所述的第一方向顏色梯度和第二方向顏色梯度進行曲線映射，得到第一方向映射梯度和第二方向映射梯度；
[0032]泊松方程計算模塊，用于根據(jù)所述的第一方向映射梯度和第二方向映射梯度對待處理圖像的進行泊松方程的計算，得到銳化效果圖像。
[0033]優(yōu)選的，所述的泊松方程計算模塊進一步包括:
[0034]直流分量統(tǒng)計模塊，用于統(tǒng)計待處理圖像的所有像素點的直流總和；
[0035]散度計算模塊，用于根據(jù)待處理圖像以及所述的第一方向映射梯度和第二方向映射梯度計算得到每個像素點的散度；
[0036]傅里葉變換模塊，用于根據(jù)所述的直流分量和散度對泊松方程進行求解計算得到最終的銳化效果圖像。
[0037]優(yōu)選的，如權利要求9或10所述的圖像銳化處理系統(tǒng)。
[0038]優(yōu)選的，所述拍攝終端包括:手機、數(shù)碼相機或平板電腦。
[0039]本發(fā)明的有益效果是:
[0040]本發(fā)明的一種基于梯度的圖像銳化處理方法、系統(tǒng)及拍攝終端，其通過對待處理圖像進行顏色梯度計算，得到圖像的每個像素點的紅、綠、藍通道的第一方向顏色梯度和第二方向顏色梯度，并對待處理圖像的初始顏色曲線進行銳化處理的調(diào)整，得到曲線映射表，然后再根據(jù)所述的曲線映射表對所述的第一方向顏色梯度和第二方向顏色梯度進行曲線映射，得到第一方向映射梯度和第二方向映射梯度，最后根據(jù)所述的第一方向映射梯度和第二方向映射梯度對待處理圖像的進行泊松方程的計算，得到銳化效果圖像；通過對梯度曲線的控制，可以使強邊緣得到的增強幅度適中，弱邊緣得到更大的增強，從而使銳化的效果更好，整體感更佳。
【附圖說明】
[0041]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0042]圖1為本發(fā)明實施例一的圖像銳化處理方法的流程簡圖；
[0043]圖2為圖1的圖像銳化處理方法所對應的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖3為采用圖2的圖像銳化處理系統(tǒng)的拍攝終端的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實施方式】
[0045]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0046]如圖1所示，本發(fā)明的一種基于梯度的圖像銳化處理方法，其包括以下步驟:
[0047]al.對待處理圖像進行顏色梯度計算，得到圖像的每個像素點的紅、綠、藍通道的第一方向顏色梯度和第二方向顏色梯度；
[0048]a2.對待處理圖像的初始顏色曲線進行銳化處理的調(diào)整，得到曲線映射表；
[0049]a3.根據(jù)所述的曲線映射表對所述的第一方向顏色梯度和第二方向顏色梯度進行曲線映射，得到第一方向映射梯度和第二方向映射梯度；
[0050]a4.根據(jù)所述的第一方向映射梯度和第二方向映射梯度對待處理圖像的進行泊松方程的計算，得到銳化效果圖像。
[0051]所述的步驟al中的第一方向顏色梯度和第二方向顏色梯度是指圖像的每個像素點的紅、綠、藍通道的X方向顏色梯度和I方向顏色梯度，其計算方法如下:
[0052]dfx[i] = f[i]-f[1-1]；
[0053]dfy[i] = f[i]-f[1-width]；
[0054]其中，f [i]為像素點i的顏色值；f [1-1]為像素點i左邊I個像素點的顏色值；width為待處理圖像的寬；f [1-width]為像素點i上面I個像素點的顏色值；dfx[i]為像素點i在X方向的顏色梯度；dfy[i]為像素點i在I方向的顏色梯度。
[0055]所述的步驟a2中對待處理圖像的初始顏色曲線進行銳化處理的調(diào)整，主要是通過對初始顏色曲線進行調(diào)高得到圖像的銳化效果的曲線映射表。
[0056]所述的步驟a3中根據(jù)所述的曲線映射表對所述的第一方向顏色梯度和第二方向顏色梯度進行曲線映射，得到第一方向映射梯度和第二方向映射梯度，其采用的映射公式如下:
[0057]顏色梯度為正數(shù)的映射公式:fdr = curveMap [fd]；
[0058]顏色梯度為負數(shù)的映射公式:fdr =-curveMap[_fd]；
[0059]其中，fd為當前像素點在曲線映射前的第一方向顏色梯度或第二方向顏色梯度，curveMap為曲線映射表，fdr為根據(jù)所述的曲線映射表進行曲線映射得到的對應像素點在X方向或者I方向的映射梯度，即第一方向或者第二方向映射梯度。
[0060]所述的步驟a4中根據(jù)所述的第一方向映射梯度和第二方向映射梯度對待處理圖像的進行泊松方程的計算，進一步包括以下步驟:
[0061]a41.根據(jù)待處理圖像以及所述的第一方向映射梯度和第二方向映射梯度計算得到所有像素點的直流分量以及每個像素點的散度；