图像清晰度的确定方法、装置、投影仪设备及存储介质与流程

本发明涉及图像分析技术领域，特别是涉及一种图像清晰度的确定方法、装置、自动对焦投影仪设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

投影仪是用于向投影平面投射视频和图像的设备，其清晰度的好坏直接影响到用户的观看体验。当投影仪投射的图像不清晰时，投影仪可通过调节投影光机镜头进行对焦，以保证投影仪的投影画面更为清晰。

但是目前的各种投影设备中，如果用户发现投影画面不清晰，必须要暂停正在观看的视频或图像，进行投影对焦，这在很大程度上影响用户的使用体验。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种图像清晰度的确定方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，对清晰度图像进行清晰度分析，使得具有不同内容的图像的清晰度也具有对比性，可在很大程度上提升用户使用体验。

为解决上述技术问题，本发明提供一种图像清晰度的确定方法，包括：

将待评价图像进行灰度处理，获得待评价图像的灰度图像；

依次获得所述灰度图像中各个像素点的第一灰度值方差；

其中，每个所述像素点的第一灰度值方差获得过程包括：

对所述像素点和所述像素点对应的预设相邻区域中的各个相邻像素点的灰度值进行归一化处理；其中所述预设相邻区域为环绕所述像素点分布的区域；

将所述像素点和所述相邻像素点的归一化处理后的灰度值，进行方差运算，获得所述像素点的灰度值相对于各个所述相邻像素点的第一灰度值方差；

根据各个所述像素点的第一灰度值方差，获得所述待评价图像的清晰度。

其中，所述根据各个所述第一灰度值方差，获得所述待评价图像的清晰度包括：

以各个所述第一灰度值方差的平均值作为所述待评价图像的清晰度。

其中，在将待评价图像进行灰度处理，获得待评价图像的灰度图像之后，还包括：

根据各个所述像素点的灰度值，获得每个所述像素点和所述像素点对应的预设相邻区域中的相邻像素点的第二灰度值方差；

相应地，所述依次获得所述灰度图像中各个像素点的第一灰度值方差包括：

对所述第二灰度值方差大于预设方差阈值对应的像素点，和对应的所述预设相邻区域中的相邻像素点的灰度值进行归一化处理；

将所述第二灰度值方差大于预设方差阈值对应的像素点，和所述像素点对应的相邻像素点的归一化处理后的灰度值，进行方差运算，获得所述像素点的灰度值相对于各个所述相邻像素点的第一灰度值方差。

其中，在获得所述待评价图像的清晰度之后，还包括：

将多个不同焦距位置获得的待评价图像对应的清晰度进行比较，获得所述清晰度最高的待评价图像对应的调焦位置，其中，多个所述待评价图像为具有不同图像纹理的图像。

本申请还提供了一种图像清晰度的确定装置，包括：

灰度处理模块，用于将待评价图像进行灰度处理，获得待评价图像的灰度图像；

灰度方差模块，用于依次获得所述灰度图像中各个像素点的第一灰度值方差；

其中，所述灰度方差模块具体包括：

归一化单元，用于对所述像素点和所述像素点对应的预设相邻区域中的各个相邻像素点的灰度值进行归一化处理；其中所述预设相邻区域为环绕所述像素点分布的区域；

方差单元，用于将所述像素点和所述相邻像素点的归一化处理后的灰度值，进行方差运算，获得所述像素点的灰度值相对于各个所述相邻像素点的第一灰度值方差；

清晰度模块，用于根据各个所述像素点的第一灰度值方差，获得所述待评价图像的清晰度。

其中，清晰度模块具体用于以各个所述灰度值方差的平均值作为所述待评价图像的清晰度。

其中，所述方差单元还用于在将待评价图像进行灰度处理，获得待评价图像的灰度图像之后，根据各个所述像素点的灰度值，获得每个所述像素点和所述像素点对应的预设相邻区域中的相邻像素点的第二灰度值方差；

所述归一化单元具体用于对所述第二灰度值方差大于预设方差阈值对应的像素点，和对应的所述预设相邻区域中的相邻像素点的灰度值进行归一化处理；

所述方差单元具体用于将所述第二灰度值方差大于预设方差阈值对应的像素点，和所述像素点对应的相邻像素点的归一化处理后的灰度值，进行方差运算，获得所述像素点的灰度值相对于各个所述相邻像素点的第一灰度值方差。

其中，还包括对比模块，用于将多个不同焦距位置获得的待评价图像对应的清晰度进行比较，获得所述清晰度最高的待评价图像对应的调焦位置，其中，多个所述待评价图像为具有不同图像纹理的图像。

本申请还提供了一种自动对焦投影仪设备，其特征在于，包括：

用于向投影平面投影图像的投影光机；

用于拍摄所述投影平面上的投影图像的摄像装置；

用于存储计算机程序的存储器；

分别和所述摄像装置以及所述存储器相连，用于接收自动对焦指令，以所述摄像装置拍摄的图像为待评价图像，执行所述计算机程序，以实现如上任一项所述的图像清晰度的确定方法的步骤的处理器。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述图像清晰度的确定方法的步骤。

本发明所提供的图像清晰度的确定方法，包括：将待评价图像进行灰度处理，获得待评价图像的灰度图像；依次获得灰度图像中各个像素点的第一灰度值方差；其中，每个像素点的第一灰度值方差获得过程包括：对像素点和像素点对应的预设相邻区域中的各个相邻像素点的灰度值进行归一化处理；其中预设相邻区域为环绕像素点分布的区域；将像素点和相邻像素点的归一化处理后的灰度值，进行方差运算，获得像素点的灰度值相对于各个相邻像素点的第一灰度值方差；根据各个像素点的第一灰度值方差，获得待评价图像的清晰度。

本申请中图像清晰度评价时，以图像灰度方差作为评价依据，并且对待评价图像中的各个像素点的灰度值进行了局部归一化处理后再进行灰度值的方差运算，抵消灰度分布不均匀引入的清晰度不一致的问题，本申请中能够在一定程度上消除图像纹理的不同对图像的清晰度的影响，那么，在对投影仪进行对焦时，即可直接采集用户正在观看的图像或视频的图像作为待评价图像，以找到清晰度最佳的对焦位置点，实现投影仪对焦和用户观看投影画面的并行运行，避免用户使用投影仪中断的问题，提高用户使用体验。

本申请还提供了一种图像清晰度评价装置、自动对焦投影仪设备以及计算机可读存储介质，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的图像清晰度的确定方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的待评价图像的局部示意图

图3为本发明实施例提供的图像清晰度的确定方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的图像清晰度的确定装置的结构框图。

具体实施方式

常规的投影仪调焦方式是通过投影仪在投影幕布上将预先选定的图案在不同焦距位置投影，以清晰度最好的投影画面对应的焦距位置为投影仪的调焦位置。

这种投影仪调焦的的方式要求投影仪投影的画面必须为投影仪中预先存储的图案投影获得的。那么若是用户在使用投影仪过程中，发现投影画面的画面效果不佳，就需要投影仪进行调焦，此时投影仪将用户正在观看播放的画面进行覆盖，而将投影仪中预先存储的图像投影，用户就要被迫终止观看当前的投影画面或视频，带给用户不好的使用体验。

另外，投影仪用于调焦的画面时投影仪预先存储好的画面，并非用户需要敢看的内容，因此，即便是通过投影仪中存储好的图像调整好焦距后，再投影用户需要观看的画面，画面效果也并不一定能够达到最好的投影效果；并且对于投影仪中预先存储的图案一般都存在一定的特殊性，基于该图案投影出的画面，对投影仪进行调焦获得的焦距更可能无法投影出效果良好的用户图像。

现有技术中，之所以需要采用投影仪中特定的图案，是因为目前在分析获得不同焦距位置对应的投影画面的清晰度时，清晰度的大小在很大程度上受投影画面中纹理复杂度的影响，因此，就要求不同焦距投影的图案必须是同一图案，才能保证各个焦距位置对应的投影画面的清晰度之间存在可比性，且投影仪中预先存储的图案特殊纹理也会在一定程度上降低投影画面清晰度的获取难度。

为此，本申请中提供了一种图像清晰度的确定方法，可以在很大程度上降低图像本身纹理对图像清晰度大小的影响，那么，在进行投影仪调焦时，即便时投影仪在不同焦距位置投影画面的纹理图案并不相同，也并不影响清晰度的对比。进一步地，投影仪中也就无需提前存储预定图案作为调焦的投影图案，直接以用户当前正在观看的图像或视频进行作为调焦的投影画面，而无需中断用户当前对投影仪的使用，且在运算投影不同位置的投影画面的清晰度时，受画面纹理的复杂度影响低，保证对投影仪调焦后的投影效果，提高用户使用体验。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，图1为本发明实施例提供的图像清晰度的确定方法的流程示意图，该方法可以包括：

步骤s11：将待评价图像进行灰度处理，获得待评价图像的灰度图像。

具体地，对于投影仪调焦过程中的图像清晰度评价中，该待评价图像是投影仪投射到屏幕上，又被相机拍摄获得的图像。当然本实施例的主要目的是提供一种图像的清晰度的确定方法，并不仅限于投影仪的调焦需要而获得的图像，还可以是其他应用种类的图像，例如相机自动调焦拍摄的图像，还可以是其他可检测清晰度的图像均可，对此，本申请中不做具体限定。

步骤s12：对灰度图像中像素点的灰度值，和像素点对应的预设相邻区域内的相邻像素点的灰度值，进行归一化处理。

步骤s13：将像素点和相邻像素点的归一化处理后的灰度值，进行方差运算，获得像素点的灰度值相对于各个相邻像素点的第一灰度值方差。

具体地，对于灰度图像的任意一个像素点，其预设相邻区域是指环绕该像素点一圈的区域，该区域大小可以预先经过反复调试不同大小的区域，最终获得最为合适的区域大小。

将该像素点的灰度值和其预设相邻区域中各个像素点的灰度值进行归一化处理，并以归一化处理之后的灰度值作为计算该像素点方差的依据，可以抵消因图像纹理复杂度分布不同，而使得灰度分布不均匀，导致的影响后续进行清晰度计算的问题。

具体地，如图2所示，图2为本发明实施例提供的待评价图像的局部示意图，该图像中对于像素点a7而言，其预设相邻区域可以是a1、a2、a3、a6、a8、a11、a12、a13等相邻像素点形成的区域。

在确定像素点a7的第一灰度值方差时，先对像素点a7和其相邻像素点的灰度值进行归一化处理。对于归一化处理的具体方式存在多种，例如最大归一化算法的归一化公式为：

相应地，以该归一化公式进行归一化处理，对于像素点a1的归一化后的灰度值为其中，a1为像素a1的灰度值，maxa为像素点a7和其相邻像素点的灰度值中最大的灰度值；同理像素点a2的归一化后的灰度值为由此，可以逐个获得像素点a7和其各个相邻像素点的灰度值。

相应地，像素点a7的第一灰度值方差即为a7'和a1'、a2'、a3'、a6'、a8'、a11'、a12'、a13'之间的方差。

需要说明的是，在运算获得像素点a7的第一灰度值方差后，在运算像素点a8的第一灰度值方差时，需要重新对像素点a8及其预设相邻区域内的像素点的原始的灰度值进行归一化处理，而并不参考像素点a7和其相邻像素点进行归一化的结果，也就是说各个像素点的第一灰度值方差的运算过程是相互独立的，均是以进行灰度处理后的灰度图像中各个像素点的灰度值为依据，并不相互依赖的运算过程。

步骤s14：判断灰度图像中各个像素点的第一灰度值方差是否均已运算完成，若是，则进入步骤s15，若否，则进入步骤s12。

步骤s15：根据各个像素点的第一灰度值方差，获得待评价图像的清晰度。

本申请中通过对局部区域的像素点的灰度值进行归一化处理，那么再基于归一化之后的灰度值进行灰度值方差的运算，即可避免图像纹理的复杂度不同对灰度值的大小产生过于严重的影响，进而避免图像纹理的复杂度对灰度值方差产生影响。也即是说本申请中的图像灰度评价方法，获得的图像清晰度和图像纹理的关联性低，使得具有不同图案的图像之间也能够进行清晰度运算，使得投影仪进行调焦时，无需采用特定调焦图案，无需中断用户当前观看的画面或视频，简化投影仪的调焦步骤，提升用户使用体验和调焦效果。

基于上述实施例，在本申请的另一具体实施例中，上述步骤s14中获得图像清晰度的具体方式可以包括：

以各个第一灰度值方差的平均值作为待评价图像的清晰度。

进一步地，考虑到尽管对通过第一灰度值方差进行清晰度运算之前，对灰度值进行了归一化运算，但是并不能完全消除图像的纹理对第一灰度值方差的影响，图像中不同纹理区域内第一灰度值方差的大小还存在一定的区别，为了进一步地消除局部纹理不同对图像清晰度的影响，采用第一灰度值方差的平均值作为图像清晰度，从而以整个图像上的各个第一灰度值方差在整体上体现清晰度的大小，避免局部区域第一灰度值方差对清晰度影响的比重过大。

基于上述实施例，在本发明的另一具体实施例中，如图3所示，图3为本发明实施例提供的图像清晰度的确定方法的流程示意图，该方法可以包括：

步骤s21：将待评价图像进行灰度处理，获得待评价图像的灰度图像。

步骤s22：根据各个像素点的灰度值，获得每个像素点和对应的预设相邻区域中的像素点的第二灰度值方差。

具体地，本实施例中各个像素点的预设相邻区域同样是环绕像素点的区域。且各个像素点的第二灰度值方差的运算过程相互独立，每个像素点的第二灰度值方差，均是该像素点的灰度值和该像素点的相邻像素点灰度值之间的方差。

步骤s23：将各个像素点的第二灰度值方差和预设方差阈值对比，获得第二灰度值方差大于预设方差阈值的高频像素点。

需要说明的是，在待评价图像中，并非每个区域都存在纹理图案，还可能存在大片区域的颜色纹理无变化的纯色区域，例如纯黑纯白等等；这样的区域对图像清晰度并部产生贡献，并且还在一定程度上会产生噪音，影响清晰度计算的准确度。因此本实施例中将这一区域内的像素点进行剔除，进而提高清晰度计算的准确度。

具体地，本实施例中，以像素点和其周边的预设相邻区域内的像素点之间的灰度值方差作为判断是否为纯色区域内像素点的标准，对于纯色区域的像素点而言，其周围区域内各个像素点之间几乎不存在颜色变化，显然，灰度值方差也会相对较小，因此若像素点对应的灰度方差值过小，则认为该像素点为纯色区域内的低频像素点，反之，则为高频像素点。

步骤s24：将高频像素点的灰度值和对应的预设相邻区域内像素点的灰度值进行归一化处理。

需要说明的是，在进行高频像素点的灰度值归一化处理时，该高频像素点的预设相邻区域中，可能存在高频像素点，也可能存在低频像素点。但是，进行归一化处理时，只对高频像素点的预设相邻区域中的属于高频像素点的像素点参与归一化运算。当然也可以直接将相邻区中既有高频像素点也由低频像素点的高频像素点舍弃，不参与后续第一灰度值的运算。

步骤s25：将进行归一化处理后的高频像素点的灰度值，和对应的预设相邻区域内的像素点的灰度值进行方差运算，获得第一灰度值方差。

本实施例中进行第一灰度值方差运算的高频像素点，均是经过上述步骤s24中归一化处理后的高频像素点。

步骤s26：以各个高频像素点对应的第一灰度值方差的平均值作为待评价图像的清晰度。

如前所述，低频像素点对图像清晰度并不产生贡献，因此，在计算待评估图像的清晰度时，只采用高频像素点的第一灰度值方差进行待评价图像的清晰度。

本实施例中在对像素点的灰度值进行归一化处理之前，先剔除纯色区域的像素点，避免纯色区域的像素点对运算图像清晰度产生影响，提高图像清晰度评价的准确度。

基于上述实施例，在进行投影仪进行调焦时，可以采用上述实施例中的清晰度评价方法，对投影仪各个不同焦距位置获得的多个待评价图像进行清晰度评价，再将各个待评价图像的清晰度进行对比，选取清晰度最好的图像，该图像对应的焦距位置也即是投影仪投影效果最好的焦距位置，具体地可以包括：

将多个不同焦距位置获得的待评价图像对应的清晰度进行比较，获得清晰度最高的待评价图像对应的调焦位置，其中，多个待评价图像为具有不同图像纹理的图像。

本实施例的待评价图像为相机拍摄的，投影仪在多个不同焦距位置投影的画面而获得的投影图像，该投影画面可以是当前用户观看的图像或视频。也即是说在投影仪在不同焦距位置投影时，用户观看的图像或视频并未中止播放，因此投影的图像内容也就不同。而本申请中对图像清晰度的确定方法和图像的内容并不相关联，因此，本实施例中对不同图像纹理的图像之间的清晰度也具有对比性，并不影响投影仪的调焦。且以用户当前正在观看的画面为投影仪的调焦依据，使得投影仪的调焦结果更具有可靠性，提升用户观看体验和投影仪的投影效果。

下面对本发明实施例提供的图像清晰度的确定装置进行介绍，下文描述的图像清晰度的确定装置与上文描述的图像清晰度的确定方法可相互对应参照。

图4为本发明实施例提供的图像清晰度的确定装置的结构框图，参照图4中图像清晰度的确定装置可以包括：

灰度处理模块100，用于将待评价图像进行灰度处理，获得待评价图像的灰度图像；

灰度方差模块200，用于依次获得所述灰度图像中各个像素点的第一灰度值方差；

其中，所述灰度方差模块200具体包括：

归一化单元201，用于对所述像素点和所述像素点对应的预设相邻区域中的各个相邻像素点的灰度值进行归一化处理；其中所述预设相邻区域为环绕所述像素点分布的区域；

方差单元202，用于将所述像素点和所述相邻像素点的归一化处理后的灰度值，进行方差运算，获得所述像素点的灰度值相对于各个所述相邻像素点的第一灰度值方差；

清晰度模块300，用于根据各个所述像素点的第一灰度值方差，获得所述待评价图像的清晰度。

可选地，在本发明的另一具体实施例中，还可以进一步地包括：

清晰度模块300具体用于以各个所述灰度值方差的平均值作为所述待评价图像的清晰度。

可选地，在本发明的另一具体实施例中，还可以进一步地包括：

所述方差单元202还用于在将待评价图像进行灰度处理，获得待评价图像的灰度图像之后，根据各个所述像素点的灰度值，获得每个所述像素点和所述像素点对应的预设相邻区域中的相邻像素点的第二灰度值方差；

所述归一化单元201具体用于对所述第二灰度值方差大于预设方差阈值对应的像素点，和对应的所述预设相邻区域中的相邻像素点的灰度值进行归一化处理；

所述方差单元202，具体用于将所述第二灰度值方差大于预设方差阈值对应的像素点，和所述像素点对应的相邻像素点的归一化处理后的灰度值，进行方差运算，获得所述像素点的灰度值相对于各个所述相邻像素点的第一灰度值方差。

可选地，在本发明的另一具体实施例中，还可以进一步地包括对比模块将多个不同焦距位置获得的待评价图像对应的清晰度进行比较，获得所述清晰度最高的待评价图像对应的调焦位置，其中，多个所述待评价图像为具有不同图像纹理的图像。

本实施例的自动对焦投影仪装置用于实现前述的自动对焦投影仪方法，因此自动对焦投影仪装置中的具体实施方式可见前文中的自动对焦投影仪方法的实施例部分，例如，灰度处理模块100，归一化单元201，方差单元202，清晰度模块300，分别用于实现上述图像清晰度的确定方法中步骤s11，s12，s13，s14和s15，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

本申请还提供了一种自动对焦投影仪设备，包括：

用于向投影平面投影图像的投影光机；

用于拍摄所述投影平面上的投影图像的摄像装置；

用于存储计算机程序的存储器；

分别和所述摄像装置以及所述存储器相连，用于接收自动对焦指令，以所述摄像装置拍摄的图像为待评价图像，执行所述计算机程序，以实现如上任一项所述的图像清晰度的确定方法的步骤的处理器。

本申请中提供的自动对焦投影仪设备，通过投影光机向投影幕布上投影用户观看的影像，在通过摄像装置拍摄投影光机在不同焦距位置拍摄投影图像，再对拍摄获得的图像进行清晰度分析，根据各个图像的清晰度确定投影光机最佳投影位置，无需中断用户当前观看的图像和视频，提升用户使用体验和投影仪的投影效果。

本申请中还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述图像清晰度的确定方法的步骤。

该可读存储介质可以为随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。