一种图像分析的方法和装置的制作方法

专利名称：一种图像分析的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像处理技术，尤其涉及一种图像分析的方法和装置。
背景技术：
目前，随着集成电路设计制造水平的快速发展，手机中集成相机模块的
功能也在快速发展。手机中集成的电荷耦合器件(Charge Coupled Device , CCD),已经由初期的30万、100万像素，逐渐发展到200万、300万甚至 500万像素或更多；同时，手机相机所使用的镜头的各项光学特性也越来越 接近各种准专业或专业相机，使得利用手机相机进行拍照和摄影的成像效果 得到了巨大的提升。因此，越来越多的用户开始使用手机相机来创作自己的 影像作品。
现有的手机相机，无一例外的采用手机屏幕来显示拍摄相片。由于没有 配套的图像分析软件，使用者只能在手机屏幕上凭借肉眼观看拍摄的相片并 主观地对成像效果进行分析和判断。然而这种方式存在着显而易见的缺陷 手机屏幕最初并非被设计用于分析相片成像质量——例如，手机屏幕通常尺 寸较小，无法清晰观察到相片中的细节区域；手机屏幕存在的色偏或饱和度 不足等问题会影响使用者对于成像质量的判断等等。
直方图作为一种图像分析工具，能够快速有效地对图像进行特征分析。 无论一幅图像中是有丰富的高光表现还是曝光过度，有饱满的细部暗调抑或 是细节根本模糊不清，都可以通过对图像直方图的参考和分析来发现这些特 征。因此，直方图在图像分析一一尤其是准专业和专业摄影领域一一有着极 为广泛的应用。
直方图中，通常横坐标表示质量特征值(本文中即是指图像中各颜色分
6量的灰度级别)，纵坐标表示频数或者频率值(本文中即是用纵坐标表示在 横坐标对应的灰度级别上的像素点的数量)。图1示出了生成图像的直方图
的流程，其中包括
步骤101:遍历图像中的全部像素点，为每一个像素点建立与之对应的 采样表；
在数字图像处理领域，通常使用三基色颜色分量来表示一个像素点的颜 色，所述三基色颜色分量分别包括红(R)色分量、绿(G)色分量和蓝(B) 色分量，任一种颜色都可以由上述三种基本颜色通过某种比例混合后得到， 所述R、 G、 B称为构成一个像素点实际颜色的三种颜色分量。
在图像处理领域，每一种颜色分量的位宽为8位(即一个字节)，从而 R、 G、 B分量的灰度等级均为28=256，即，每种颜色分量的灰度值为[O, 255]中的整数值。
因此，在步骤101中，与每个像素点对应的采样表均为长度为三个字节 的存储空间，其中每个字节保存一种颜色分量的灰度值。
步骤102:分别计算每个像素点中三基色颜色分量的灰度值，将计算得 到的每个像素点中各颜色分量的灰度值保存到各自对应的采样表中。
步骤103:根据所述采样表生成该图像的直方图。
由于采样表中保存有图像中所有像素点的各颜色分量的灰度值，根据直 方图的定义，根据所述采样表生成该图像的直方图的方法为
以图像中各颜色分量的灰度值为直方图的横坐标——所述颜色分量的 灰度取值范围为[O， 255]中的整数值——因此，所述直方图的横坐标为[O, 255]中的整数点；
对于横坐标取值范围内的每一个整数点，遍历所述采样表，分别计算采样 表中R颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的像素点的数目，G颜色分量 的灰度平均值等于该整数点取值的像素点的数目，B颜色分量的灰度平均值等 于该整数点取值的像素点的数目，分别作为与该整数点所在的横坐标位置对应 的纵坐标；根据所述横、纵坐标分别得到R颜色分量在各灰度等级上的分布图，G颜 色分量在各灰度等级上的分布图，B颜色分量在各灰度等级上的分布图，以及 采样小图平均值在各灰度等级上的分布图，所述R、 G、 B颜色分量在各灰度等 级上的分布图共同构成所述图像的直方图。
例如在灰度值等级为105处(即灰度值=105的横坐标处)，分别计 算整幅图像中颜色分量R的灰度值等于105的像素点的数目(即红色灰度 值等于105的像素点的数目)，颜色分量G的灰度值等于105的像素点的 数目(即绿色灰度值等于105的像素点的数目)，颜色分量B的灰度值等于 105的像素点的数目(即蓝色灰度值等于105的像素点的数目)，且同一像 素点在分别满足各颜色分量灰度值的情况下可以被重复多次计算。如此，即 可以得到与横坐标105对应的纵坐标位置(三种颜色分量有三个纵坐标位 置)；通过对每一级灰度值重复上述计算过程，可以得到每个横坐标位置对 应的纵坐标位置；最后，将同一种颜色分量的所有纵坐标位置连接起来，即 可得到该颜色分量的分布曲线，而所述三种颜色分量的分布曲线即共同构成 所述图像的直方图。
通过以上可见，得到图像的直方图曲线需要遍历图像中的全部像素点， 分别计算每个像素点中各颜色分量的大小，再对整幅图像中每种颜色分量的 取值分布进行计算整理，因此，整个过程需要经过数量庞大的运算过程。在 准专业和专业摄影领域的数码相机中，通常集成有高速且成本高昂的数字信 号处理芯片(Digital Signal Processor, DSP),因而可以快速计算出所拍摄 相片的直方图。然而对于目前的手机相机来说，由于成本所限，无法集成成 本如此高昂的DSP芯片，而如果在现有手机的运算能力下，得到一幅相片 的直方图需要的时间过长。同时，不仅是手机，对于处理速度较慢的其它数 码设备，也同样存在与手机同样的问题。

发明内容
本发明提供一种图像分析的方法和装置，能够以较低成本快速生成图像
8的直方图。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的 一种图像分析的方法，该方法包括
将图像分割成多个采样小图，建立与各采样小图分别对应的采样表；
针对各采样小图，分别计算红R颜色分量的灰度平均值、绿G颜色分 量的灰度平均值、以及蓝B颜色分量的灰度平均值，将计算得到的各颜色分 量的灰度平均值保存到各采样小图对应的采样表中；
根据所述采样表生成该图像的直方图。
所述将图像分割成多个采样小图的方法包括
利用横向和纵向平行线将图像分割成多个采样小图，所述纵向、横向平 行线间的间距相互独立，且所述间距预先设置。
所述建立与各采样小图分别对应的采样表的方法包括 为每个采样小图建立长度为3个字节的采样表，每种颜色分量对应一个
字节的长度；
或，为每个采样小图建立采样表，且所述采样表中每种颜色分量对应的 存储位宽小于一个字节。
所述分别计算红R颜色分量的灰度平均值、绿G颜色分量的灰度平均 值、以及蓝B颜色分量的灰度平均值的方法包括
将所述采样小图中的所有像素点的R颜色分量的灰度值相加后取平均 值，将G颜色分量的灰度值相加后取平均值，和将B颜色分量的灰度值相 加后取平均值。
当所述建立的采样表中每种颜色分量对应的存储位宽小于一个字节时， 将所述计算得到的各颜色分量的灰度平均值保存到各采样小图对应的采样 表中的方法包括
先将所述各釆样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度平均值转换成设定格 式，再将所述灰度平均值保存到各采样小图对应的采样表中。 所述设定格式包括RGB565格式。根据所述采样表生成该图像的直方图的方法包括
根据各颜色分量的灰度等级确定直方图的横坐标，所述灰度等级由采样 表中保存各颜色分量的存储位宽确定；对于横坐标取值范围内的每一个整数 点，遍历所述采样表，分别计算采样表中R颜色分量的灰度平均值等于该整 数点取值的采样小图的数目，G颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的 采样小图的数目，B颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图的 数目，以及对应的采样小图平均值，作为与该整数点所在的横坐标位置对应 的纵坐标，所述采样小图平均值为在横坐标取值范围内的每一个整数点上， 采样表中R、 G、 B颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图的 数目的算术平均；
根据所述横、纵坐标分别得到R颜色分量在各灰度等级上的分布图，G 颜色分量在各灰度等级上的分布图，B颜色分量在各灰度等级上的分布图， 以及采样小图平均值在各灰度等级上的分布图，所述R、 G、 B颜色分量和 釆样小图平均值在各灰度等级上的分布图共同构成所述图像的直方图。
一种图像分析的装置，该装置包括
分割建立模块，用于将图像分割成多个采样小图，建立与各采样小图分 别对应的采样表并通知平均值计算保存模块；
平均值计算保存模块，用于针对各采样小图，分别计算R颜色分量的 灰度平均值、G颜色分量的灰度平均值、以及B颜色分量的灰度平均值，将 计算得到的各颜色分量的灰度平均值保存到各采样小图对应的采样表中并 通知直方图生成模块；
直方图生成模块，用于根据平均值计算保存模块的通知，利用所述采样 表生成该图像的直方图。
所述分割建立模块中包括
采样小图分割单元，用于利用横向和纵向平行线将图像分割成多个采样 小图，所述纵向、横向平行线间的间距相互独立，且所述间距预先设置，将 分割后的采样小图通知平均值计算保存模块；
10采样表建立单元，用于为每个采样小图建立长度为3个字节的采样表， 每种颜色分量对应的存储位宽为一个字节；或，为每个采样小图建立采样表， 且所述采样表中每种颜色分量对应的存储位宽小于一个字节，并在采样表建 立完成后通知平均值计算保存模块。
所述平均值计算保存模块中包括
平均值计算单元，用于接收采样表建立单元的通知，将所述采样小图中 的所有像素点的R颜色分量的灰度值相加后取平均值，将G颜色分量的灰 度值相加后取平均值，和将B颜色分量的灰度值相加后取平均值，得到所述 采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度平均值；
平均值保存单元，用于在所述采样表长度为3个字节且每种颜色分量对 应的存储位宽为一个字节时，将所述各采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰 度平均值直接保存到采样表；还用于在所述采样表中每种颜色分量对应的存 储位宽小于一个字节时，先将所述各采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度 平均值转换成设定格式，再将所述灰度平均值保存到各采样小图对应的采样 表中，并在保存完毕后通知直方图生成模块。
所述直方图生成模块中包括
坐标确定单元，用于接收平均值计算保存模块的通知，根据各颜色分量 的灰度等级确定直方图的橫坐标，所述灰度等级由采样表中保存各颜色分量 的存储位宽确定；对于横坐标取值范围内的每一个整数点，遍历所述采样表， 分别计算采样表中R颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图 的数目，G颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图的数目，B 颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图的数目，以及对应的采 样小图平均值，作为与该整数点所在的横坐标位置对应的纵坐标，所述采样 小图平均值为在横坐标取值范围内的每一个整数点上，采样表中R、 G、 B颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图的数目的算术平均；
坐标串联单元，用于根据所述横、纵坐标分别得到R颜色分量在各灰 度等级上的分布图，G颜色分量在各灰度等级上的分布图，B颜色分量在各灰度等级上的分布图，以及采样小图平均值在各灰度等级上的分布图，由所
述R、 G、 B颜色分量和采样小图平均值在各灰度等级上的分布图共同组成 所述图像的直方图。
由上述的技术方案可见，本发明实施例提供的图像分析的方法和装置， 通过将图像分割成多个采样小图，不必在采样表中保存所有像素点的各颜色 分量的灰度值，而只需要保存各采样小图的各颜色分量的灰度平均值，大大 减小了采样表中需要保存的数据量，缩短了采样表长度，从而快速生成图像 的直方图，同时本发明是基于设备的现有运算能力进行实现的，因此成本低 廉。


图1为现有技术中生成直方图的方法的流程示意图。
图2为本发明实施例中图像分析的方法的流程示意图。
图3为本发明实施例中计算与横坐标对应的纵坐标的示例图。
图4为本发明实施例中图像分析的装置的组成结构示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举
实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明实施例提供一种图像分析的方法，流程如图2所示，其中包括 步骤201:将图像分割成多个采样小图，建立与各采样小图分别对应的
采样表；
所述将图像分割成多个采样小图的方法为
利用横向和纵向平行线将图像分割成多个采样小图。其中，所述纵向、 横向平行线间的间距可以自由设置，且所述横向平行线间的间距和纵向平行 线间的间距可以相同，也可以不同，本发明实施例不做具体限定。
根据背景技术的介绍，所述R、 G、 B颜色分量的位宽均为8位，因此
12对应的采样表的方法可以为为每个采样小图建 立长度为3个字节的采样表，每种颜色分量对应一个字节的长度。
容易理解，采用数字量量化表示颜色时，其灰度级别越多，对于不同像 素点的颜色细微变化的表现度越好；但是，这样也会同时带来后续生成直方 图时需要的计算量较大和处理速度较慢的问题。
因此，较佳地，所述建立与各采样小图分别对应的采样表的方法还可以 为为每个采样小图建立采样表，且所述采样表中每种颜色分量对应的存储 位宽小于一个字节。
步骤202:计算各采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度平均值，将所 述各采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度平均值保存到各采样小图对应的 采样表中；
所述计算各采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度平均值的方法为
将所述采样小图中的所有像素点的R颜色分量的灰度值相加后取平均 值，将G颜色分量的灰度值相加后取平均值，和将B颜色分量的灰度值相 加后取平均值，即可得到所述采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度平均值。
若步骤201中建立的采样表长度为3个字节，此时只需直接将所述各采 样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度平均值保存到各采样小图对应的采样表 中；而当步骤201中建立的采样表长度小于三个字节时，相应的，此时将所 述各采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度平均值保存到各采样小图对应的 采样表中的方法包括先将所述各采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度平 均值转换为设定格式后，再保存到各采样小图对应的采样表中。
所述设定格式中，R、 G、 B颜色分量的灰度等级的位宽小于8位，比 如常用的RGB565格式。所述RGB565格式，使用2个字节的长度记录RGB 三种颜色分量各自的大小，其中R分量占用5bit， G分量占用6bit (其中包 含1个无效位，故实际有效位仍为5bit) ， B分量占用5bit长度。
可见，在RGB565格式中，每种颜色分量均包含有25=32级灰度，相比 于通常的256级灰度的颜色分量，采用RGB565格式记录颜色分量的大小将
13大大减少生成直方图时所需要处理的计算量。将RGB由通常格式转换成 RGB565格式是图像处理领域的常用技术，此处不再做详细说明。
将所述灰度平均值转换为RGB565格式并进行保存时，步骤201中建立 的每个采样小图对应的采样表长度应当为2个字节，与RGB565格式对应， 其中R、 G、 B三种颜色分量的长度分别为5bit、 6bit和5bit。
将各采样小图的RGB灰度平均值转换成RGB565格式，减少了灰度等 级，缩短了采样表的长度，从而可以加快生成直方图的速度；同时，本发明 实施例还将整幅图像分割成多个采样小图，将每个采样小图的灰度平均值保 存到对应的采样表中，相比于现有技术将每个像素点的颜色分量的灰度值保 存到对应的采样表中，极大地减少了采样表的数量，大大降低了生成直方图 时需要处理的数据量，从而进一步提高了生成直方图的速度。
步骤203:根据所述采样表生成该图像的直方图。
根据所述采样表生成该图像的直方图的方法包括
步骤203a:根据各颜色分量的灰度等级确定直方图的横坐标，所述灰 度等级由采样表中保存各颜色分量的存储位宽确定；对于横坐标取值范围内 的每一个整数点，遍历所述采样表，分别计算采样表中R颜色分量的灰度平 均值等于该整数点取值的采样小图的数目，G颜色分量的灰度平均值等于该 整数点取值的采样小图的数目，B颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值 的采样小图的数目，以及对应的采样小图平均值，作为与该整数点所在的横 坐标位置对应的纵坐标，所述采样小图平均值为在橫坐标取值范围内的每 一个整数点上，采样表中R、 G、 B颜色分量的灰度平均值等于该整数点取 值的采样小图的数目的算术平均，所述采样小图平均值表示的含义为所述 图像中，亮度值等于该整数点取值的采样小图的数目。
其中，步骤203a中所述根据各颜色分量的灰度等级确定直方图的横坐 标，所述灰度等级由各颜色分量的位宽确定是指当对应每个采样小图的采 样表长度为3个字节时，此时采样小图中每种颜色分量的位宽为8位，灰度 等级为28=256,因此横坐标为[O， 255]中的整数点；而当使用RGB565格式保存各采样小图的灰度平均值时，由于此时各颜 色分量的位宽为5位，灰度等级为25=32，从而此时横坐标取值为[O， 31]中 的整数点。步骤203b:根据所述横、纵坐标分别得到R颜色分量在各灰度等级上 的分布图，G颜色分量在各灰度等级上的分布图，B颜色分量在各灰度等级 上的分布图，以及采样小图平均值在各灰度等级上的分布图，所述R、 G、 B颜色分量和采样小图平均值在各灰度等级上的分布图共同构成所述图像 的直方图。为了更明确的说明上述步骤203中所述的方法，下面将举出一个具体示 例进行进一 步详细说明，设所述直方图横坐标为[O, 31]中的整数点，如图3所示，此处我们任 取其中一个横坐标为15的点，计算该点处的R、 G、 B颜色分量的分布情况； 图3中，实心圓点表示R分量，实心方形点表示G分量，空心三角形表示B 分量，空心圓点表示采样小图平均值；假设图像所分割成的所有采样小图中R颜色分量的灰度平均值等于 15的采样小图的数目为0个，G颜色分量的灰度平均值等于15的采样小图 的数目为20个，B颜色分量的灰度平均值等于15的采样小图的数目为10 个，亮度值为15的采样小图的数目为10个(即0、 20和IO的算术平均)。 上述数据表明在直方图中横坐标为15的位置处，直方图中表示R颜色分 量的纵坐标高度为O， G颜色分量的纵坐标高度为20， B颜色分量的纵坐标 高度为10，采样小图平均值的纵坐标高度为10 (采样小图平均值的取值为 10)。采用与上述示例相同的方法计算从O到31中的各整数点上，R、 G、 B 颜色分量的分布情况，最终将各颜色分量的纵坐标连接起来即可得到各颜色 分量各自的分布图，从而能够得到图像最终的直方图。可见，采用本发明实施例提供的图像分析的方法，通过将图像分割成多 个采样小图，使得本发明实施例不必在采样表中保存所有像素点的各颜色分15量的灰度值，而只需要保存各采样小图的各颜色分量的灰度平均值，大大减 小了采样表中需要保存的数据量，缩短了采样表长度，从而缩短了遍历所述 采样表需要的时间。此外，本发明的较佳实施例还进一步通过将灰度平均值转化为RGB565 格式，减小了灰度等级，从而缩短了直方图的横坐标长度；同时减小了采样 表长度，从而缩短了遍历所述采样表需要的时间。因此，本发明实施例提供的图像分析的方法，能够极大地缩短生成直方 图所需要的时间，同时该装置是基于设备的现有运算能力进行实现的，因此 成本低廉。最后，本发明实施例中虽然采用的是RGB565格式进行举例，但容易理 解，本发明并不仅局限于RGB565格式的实现方式，对于颜色分量位宽小于 8bit的其它格式，本发明也同样适用。本发明实施例还同时提供一种图像分析的装置，其组成结构如图4所 示，其中包括分割建立模块410，平均值计算保存模块420和直方图生成 模块430;分割建立模块410,用于将图像分割成多个采样小图，建立与各釆样小图 分别对应的采样表并通知平均值计算保存模块420;平均值计算保存模块420,用于计算各采样小图的红R、绿G、蓝B颜色 分量的灰度平均值，将所述灰度平均值保存到各采样小图对应的采样表中并通 知直方图生成模块430;直方图生成模块430，用于根据平均值计算保存模块420的通知，利用所 述采样表生成该图像的直方图。所述分割建立模块410中包括采样小图分割单元411,用于利用横向和纵向平行线将图像分割成多个采 样小图，所述纵向、横向平行线间的间距相互独立，且所述间距预先设置，将 分割后的采样小图通知平均值计算保存模块420;采样表建立单元412，用于为每个采样小图建立长度为3个字节的采样表，每种颜色分量对应的存储位宽为一个字节；或，为每个采样小图建立采样表， 且所述采样表中每种颜色分量对应的存储位宽小于一个字节，并在采样表建立 完成后通知平均值计算保存模块420。所述平均值计算保存模块420中包括平均值计算单元421，用于接收采样小图分割单元411和采样表建立单元 412的通知，将所述采样小图中的所有像素点的R颜色分量的灰度值相加后取 平均值，将G颜色分量的灰度值相加后取平均值，和将B颜色分量的灰度值相 加后取平均值，得到所述采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度平均值；平均值保存单元422，用于在所述采样表长度为3个字节且每种颜色分量 对应的存储位宽为一个字节时，将所述各采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度 平均值直接保存到采样表；还用于在所述采样表中每种颜色分量对应的存储位 宽小于一个字节时，先将所述各采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度平均值转 换成设定格式，再将所述灰度平均值保存到各采样小图对应的采样表中，并在 保存完毕后通知直方图生成模块430。所述设定格式中，R、 G、 B颜色分量的灰度等级的位宽小于8位，比 如常用的RGB565格式。所述RGB565格式，使用2个字节的长度记录RGB 三种颜色分量各自的大小，其中R分量占用5bit， G分量占用6bit (其中包 含l个无效位，故实际有效位仍为5bit) ， B分量占用5bit长度。在RGB565格式中，每种颜色分量均包含有25=32级灰度，相比于通常 的256级灰度的颜色分量，采用RGB565格式记录颜色分量的大小将大大减 少生成直方图时所需要处理的计算量。将RGB由通常格式转换成RGB565 格式是图像处理领域的常用技术，此处不再做详细说明。将所述灰度平均值转换为RGB565格式并进行保存时，所述建立的每个 采样小图对应的采样表长度应当为2个字节，与RGB565格式对应，其中R、 G、 B三种颜色分量的存储位宽分别为5bit、 6bit和5bit。所述直方图生成模块430中包括坐标确定单元431，用于接收平均值计算保存模块420的通知，根据各颜色分量的灰度等级确定直方图的横坐标，所述灰度等级由采样表中保存各颜色分量的存储位宽确定；对于横坐标取值范围内的每一个整数点，遍历所 述采样表，分别计算采样表中R颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的 采样小图的数目，G颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图的 数目，B颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图的数目，以及 对应的采样小图平均值，作为与该整数点所在的横坐标位置对应的纵坐标， 所述采样小图平均值为在横坐标取值范围内的每一个整数点上，采样表中 R、 G、 B颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图的数目的算 术平均。需要说明的是，所述坐标确定单元431确定直方图的横纵坐标时，能够 根据各颜色分量的灰度等级进行自适应的调整当所述采样表中对应每个颜 色分量的存储位宽为1个字节时，此时横坐标的取值为[O， 255]中的整数点； 而当所述采样表中对应每个颜色分量的存储位宽小于1个字节(比如采用本 发明实施例所述的RGB565格式)时，相应的横坐标取值则为[O, 31]中的 整数点。坐标串联单元432，用于根据所述横、纵坐标分别得到R颜色分量在各 灰度等级上的分布图，G颜色分量在各灰度等级上的分布图，B颜色分量在 各灰度等级上的分布图，以及采样小图平均值在各灰度等级上的分布图，由 所述R、 G、 B颜色分量和采样小图平均值在各灰度等级上的分布图共同组 成所述图像的直方图。可见，采用本发明实施例提供的图像分析的装置，通过将图像分割成多 个采样小图，使得本发明实施例不必在采样表中保存所有像素点的各颜色分 量的灰度值，而只需要保存各采样小图的各颜色分量的灰度平均值，大大减 小了采样表中需要保存的数据量，缩短了采样表长度，从而缩短了遍历所述 采样表需要的时间。此外，本发明的较佳实施例还进一步通过将灰度平均值转化为RGB565 格式，减小了灰度等级，从而缩短了直方图的横坐标长度；同时减小了采样表长度，从而缩短了遍历所述采样表需要的时间。因此，本发明实施例提供的图像分析的装置，能够极大地缩短生成直方 图所需要的时间，同时该装置是基于设备的现有运算能力进行实现的，因此 成本^f氐廉。最后，本发明实施例中虽然采用的是RGB565格式进行举例，但容易理 解，本发明并不仅局限于RGB565格式的实现方式，对于颜色分量位宽小于 8bit的其它格式，本发明也同样适用。因此，容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本 发明的精神和保护范围，任何熟悉本领域的技术人员所做出的等同变化或替 换，都应视为涵盖在本发明的保护范围之内。19
权利要求
1、一种图像分析的方法，其特征在于，该方法包括将图像分割成多个采样小图，建立与各采样小图分别对应的采样表；针对各采样小图，分别计算红R颜色分量的灰度平均值、绿G颜色分量的灰度平均值、以及蓝B颜色分量的灰度平均值，将计算得到的各颜色分量的灰度平均值保存到各采样小图对应的采样表中；根据所述采样表生成该图像的直方图。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将图像分割成多个采样小图的方法包括利用橫向和纵向平行线将图像分割成多个采样小图，所述纵向、横向平行线间的间距相互独立，且所述间距预先设置。
3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立与各采样小图分别对应的采样表的方法包括为每个采样小图建立长度为3个字节的采样表，每种颜色分量对应一个字节的长度；或，为每个采样小图建立采样表，且所述采样表中每种颜色分量对应的存储位宽小于一个字节。
4、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别计算红R颜色分量的灰度平均值、绿G颜色分量的灰度平均值、以及蓝B颜色分量的灰度平均值的方法包4舌将所述采样小图中的所有像素点的R颜色分量的灰度值相加后取平均值，将G颜色分量的灰度值相加后取平均值，和将B颜色分量的灰度值相加后取平均值。
5、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述建立的采样表中每种颜色分量对应的存储位宽小于一个字节时，将所述计算得到的各颜色分量的灰度平均值保存到各采样小图对应的采样表中的方法包括先将所述各采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度平均值转换成设定格式， 再将所述灰度平均值保存到各采样小图对应的采样表中。
6、 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所迷设定格式包括RGB565 格式。
7、 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述采样 表生成该图像的直方图的方法包括根据各颜色分量的灰度等级确定直方图的横坐标，所述灰度等级由采样表 中保存各颜色分量的存储位宽确定；对于横坐标取值范围内的每一个整数点， 遍历所述采样表，分别计算采样表中R颜色分量的灰度平均值等于该整数点取 值的采样小图的数目，G颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图 的数目，B颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图的数目，以及 对应的采样小图平均值，作为与该整数点所在的横坐标位置对应的纵坐标，所 述采样小图平均值为在横坐标取值范围内的每一个整数点上，釆样表中R、 G、 B颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图的数目的算术平均；根据所述横、纵坐标分别得到R颜色分量在各灰度等级上的分布图，G颜 色分量在各灰度等级上的分布图，B颜色分量在各灰度等级上的分布图，以及 采样小图平均值在各灰度等级上的分布图，所述R、 G、 B颜色分量和采样小图 平均值在各灰度等级上的分布图共同构成所述图像的直方图。
8、 一种图像分析的装置，其特征在于，该装置包括 分割建立模块，用于将图像分割成多个采样小图，建立与各采样小图分别对应的采样表并通知平均值计算保存模块；平均值计算保存模块，用于针对各采样小图，分别计算R颜色分量的灰度 平均值、G颜色分量的灰度平均值、以及B颜色分量的灰度平均值，将计算得 到的各颜色分量的灰度平均值保存到各采样小图对应的采样表中并通知直方图 生成模块；直方图生成模块，用于根据平均值计算保存模块的通知，利用所述采样表 生成该图像的直方图。
9、 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述分割建立模块中包括 采样小图分割单元，用于利用横向和纵向平行线将图像分割成多个采样小图，所述纵向、横向平行线间的间距相互独立，且所述间距预先设置，将分割 后的采样小图通知平均值计算保存模块；采样表建立单元，用于为每个采样小图建立长度为3个字节的采样表，每 种颜色分量对应的存储位宽为一个字节；或，为每个采样小图建立采样表，且 所述采样表中每种颜色分量对应的存储位宽小于一个字节，并在采样表建立完 成后通知平均值计算保存;f莫块。
10、 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述平均值计算保存模块 中包括平均值计算单元，用于接收采样表建立单元的通知，将所述采样小图中的 所有像素点的R颜色分量的灰度值相加后取平均值，将G颜色分量的灰度值相 加后取平均值，和将B颜色分量的灰度值相加后取平均值，得到所述采样小图 的R、 G、 B颜色分量的灰度平均值；平均值保存单元，用于在所述采样表长度为3个字节且每种颜色分量对应 的存储位宽为一个字节时，将所述各采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度平均 值直接保存到采样表；还用于在所述采样表中每种颜色分量对应的存储位宽小 于一个字节时，先将所述各采样小图的R、 G、 B颜色分量的灰度平均值转换成 设定格式，再将所述灰度平均值保存到各采样小图对应的采样表中，并在保存 完毕后通知直方图生成模块。
11、 根据权利要求8、 9或10所述的装置，其特征在于，所述直方图生成 模块中包括坐标确定单元，用于接收平均值计算保存模块的通知，根据各颜色分量的 灰度等级确定直方图的横坐标，所述灰度等级由采样表中保存各颜色分量的存 储位宽确定；对于横坐标取值范围内的每一个整数点，遍历所述采样表，分别 计算采样表中R颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图的数目， G颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图的数目，B颜色分量的灰度平均值等于该整数点取值的采样小图的数目，以及对应的采样小图平均值，作为与该整数点所在的横坐标位置对应的纵坐标，所述采样小图平均值为在 横坐标取值范围内的每一个整数点上，采样表中R、 G、 B颜色分量的灰度平均 值等于该整数点取值的采样小图的数目的算术平均；坐标串联单元，用于根据所述横、纵坐标分别得到R颜色分量在各灰度等级上的分布图，G颜色分量在各灰度等级上的分布图，B颜色分量在各灰度等 级上的分布图，以及采样小图平均值在各灰度等级上的分布图，由所述R、 G、 B颜色分量和采样小图平均值在各灰度等级上的分布图共同组成所述图像的直 方图。
全文摘要
本发明公开了一种图像分析的方法，包括将图像分割成多个采样小图，建立与各采样小图分别对应的采样表；针对各采样小图，分别计算红R颜色分量的灰度平均值、绿G颜色分量的灰度平均值、以及蓝B颜色分量的灰度平均值，将计算得到的各颜色分量的灰度平均值保存到各采样小图对应的采样表中；根据所述采样表生成该图像的直方图。本发明还公开了一种图像分析的装置。本发明提供的图像分析的方法和装置，通过将图像分割成多个采样小图，不必在采样表中保存所有像素点的各颜色分量的灰度值，而只需要保存各采样小图的各颜色分量的灰度平均值，减小了采样表中需要保存的数据量，缩短了采样表长度，从而提高了生成图像直方图的速度，且成本低廉。
文档编号G06T7/00GK101655978SQ20081004195
公开日2010年2月24日 申请日期2008年8月21日 优先权日2008年8月21日
发明者周叶林, 晨 王, 蔡世光 申请人:英华达(上海)电子有限公司