图像处理装置和图像处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像技术领域，具体而言，涉及一种图像处理装置和一种图像处理方 法。
【背景技术】
[0002] 受目前技术手段的限制，人们在观看图像或视频时，往往无法看到清晰的图像或 视频，甚至于只能看到严重透视失真的图像或视频。原因在于，人们在观察图像或视频信息 时，往往习惯从主体对象的正面进行观察，这时人们观察到的图像或视频信息就是主观对 象原始的状态，即人们会看到清晰的、不失真的图像或视频信息；但人们会常常因为环境的 受限，如固定位置的会场，不得不从一个较为倾斜的视角查看图像或视频信息，这时人们看 到的图像或视频信息往往不是主观对象的原始状态，而是模糊的或严重透视失真的。
[0003] 因此，如何使人们可以不受观看方位的影响，无论从哪个方位出发都能到清晰的， 不存在透视失真的图像或视频成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明正是基于上述问题，提出了一种图像处理装置和一种图像处理方法，可以 解决现有技术中存在的图像或视频模糊，透视失真的问题，从而使用户从任何视角都能看 到清晰的，不失真的图像。
[0005] 有鉴于此，本发明的一方面，提出了一种图像处理装置，包括：估算处理单元，对接 收到的原始图像进行估算处理，以得到所述原始图像对应的模糊核；迭代处理单元，连接至 所述估算处理单元，根据所述模糊核，对所述原始图像进行迭代处理，以得到所述原始图像 对应的清晰的图像；区域确定单元，连接至所述迭代处理单元，在所述清晰的图像中确定目 标区域，并提取出所述目标区域对应的目标图像；纠偏处理单元，连接至所述区域确定单 元，对所述目标图像进行透视纠偏处理，以得到所述目标图像对应的正视图像；增强处理单 元，连接至所述纠偏处理单元，对所述正视图像进行增强处理，以得到结果图像。
[0006] 在该技术方案中，对原始图像或视频进行处理后，得到该图像或视频的模糊核，该 模糊核的作用在于便于对图像或视频进行去模糊；去模糊后就会看到清晰的图像，但是在 观察时，依然存在透视失真，无法看到图像的本来面貌；因此需要锁定该清晰图像或视频 的主要区域，然后对该区域进行透视矫正，使其成为正视图像，再观察时就不再存在透视失 真，就会观察到图像或视频的本身面貌；对该正视图像进行增强处理后，正视图像清晰度和 对比度得到了进一步的提高，用户的体验效果也会明显增强；因此，该技术方案，可以对图 像或视频进行去模糊，并对其进行透视矫正和增强，从而使用户无论从哪种角度出发，都能 看到清晰度、对比度极高的不失真图像。
[0007] 在上述技术方案中，优选地，所述估算处理单元依据下列公式对所述原始图像进 行估算处理：
[0008]
[0009] 其中，y为所述原始图像，x为对所述原始图像进行平滑处理得到的预处理图像，k 为所述模糊核，*为卷积操作，α，β为所述模糊核的权重值。
[0010] 在该技术方案中，估算处理的目的在于得到原始图像的模糊核，在模糊核已知的 情况下恢复出清晰的原始图像的，而得到模糊核这个非常重要的信息，会使去卷积工作变 得更容易，因此，该技术方案可以简化去模糊工作，有利于将原始的模糊图像快速还原为清 晰的模糊图像。
[0011] 其中，可以先对原始图像进行平滑处理，从而得到预处理图像，这里的平滑处理采 用现有的平滑处理技术实现即可，在此不再赘述。
[0012] 在上述技术方案中，优选地，所述迭代处理单元依据下列公式对所述原始图像进 行迭代处理：
[0013]
[0014] 其中，y为所述原始图像，X为对所述原始图像进行平滑处理得到的预处理图像， k为所述模糊核，*为所述卷积操作，▽?为所述原始图像的横向梯度，Vp为所述原始图像的 纵向梯度，Ct，Y为权重参数。
[0015] 在该技术方案中，将得到的模糊核代入迭代公式即可还原出清晰的图像，同时， a，Y和这两项梯度参数，可以通过调整梯度信息在最后还原出的清晰的图像中所占的权 重，从而使还原出的图像横向、纵向比例协调。
[0016] 在上述技术方案中，优选地，在所述清晰的图像中确定目标区域，具体包括：提取 所述清晰的图像的边缘进行霍夫变换，以创建霍夫参数空间，并在所述霍夫参数空间中寻 找累加器峰值以检测直线；将检测到的所述直线按照斜率分成四边形的四个组，并使用枚 举的方法获得其中所有四边形的顶点，以得到顶点集；使用Harris角点检测对所述清晰的 图像进行顶点检测，并将所述顶点集中的顶点与使用所述Harris角点检测得到的顶点进 行匹配，以找到最大最主要的四边形作为所述目标区域。
[0017] 在该技术方案中，目标区域为四边形，四边形的四个顶点是通过将顶点集中的多 个顶点与Harris角点检测得到的多个顶点进行匹配获得的，该方法相比于只通过枚举方 法或只通过Harris角点确定四边形的四个顶点而言，更能准确地确定出的四边形的四个 顶点。因此，本技术方案可以确保在清晰图像中搜索出四边形是最大的最主要的，进而确保 了该四边形包含了原图像中的大部分信息。
[0018] 其中，霍夫变换是图像处理中从图像中识别几何形状的基本方法之一，霍夫变换 不受图形旋转的影响，易于进行几何图形的快速变化，应用很广泛，也有很多改进算法。最 基本的霍夫变换是从黑白图像中检测直线。Harris角点检测算法是一种常见的基于模板的 检测算法，该检测算法主要考虑像素领域点的灰度变化，即图像亮度的变化，并将与相邻亮 度对比足够大的点定义为角点。
[0019] 在上述技术方案中，优选地，所述透视纠偏处理具体包括：根据所述目标区域的四 个顶点和所述原始图像，确定所述目标图像和所述原始图像对应的纠偏参数，并根据所述 纠偏参数确定所述目标图像中的每个像素点，其中，根据以下公式确定所述目标图像和所 述原始图像对应的纠偏参数：
[0020]
[0021] 其中，x，y为所述原始图像中像素点的坐标，X'，/为所述目标区域中像素点的 坐标，a，b，c，d，e，f，g和h为所述纠偏参数。
[0022] 在该技术方案中，根据正视图像中四边形的四个顶点和透视图像中该四个点的对 应位置，就可以计算出正视图像与透视图像之间的纠偏参数，根据该纠偏参数，透视图像中 的像素点可以被--映射在正视图像中，最终将整个原始图像校正为正视图像，且该正视 图像不再存在透视失真的问题，同时，该图像处理装置也可以统计纠偏后的正视图像的直 方图，并对其进行直方图均衡化以进一步提高该正视图像的对比度，之后再对该正视图像 的边缘位置进行锐化以进一步提高文字的清晰度。因此，本技术方案，可以矫正透视图像， 并提高其对比度和清晰度，从而使用户无论站在什么方位都可以看到清晰的，对比度很高 的不失真的图像。
[0023] 在上述技术方案中，优选地，还包括：显示单元，用于根据接收到的显示命令，对原 始图像，目标图像和/或所述结果图像进行显示。
[0024] 在该技术方案中，可以将原始图像和中间处理过程中得到的目标图像和最终结果 图像展示给用户，这样，便于用户的查看。其中，将目标图像展示给用户，用户还可以根据自 己的需要对目标图像对应的目标区域进行调整，比如，目标图像对应的目标区域其实并不 是用户想要查看的区域，此时，用户可以将自己想要查看的区域设定为目标区域，这样，可 以使得最后得到的结果图像符合用户的查看需求。
[0025] 本发明的另一方面，提出了一种图像处理方法，包括：对接收到的原始图像进行估 算处理，以得到所述原始图像对应的模糊核；根据所述模糊核，对所述原始图像进行迭代处 理，以得到所述原始图像对应的清晰的图像；在所述清晰的图像中确定目标区域，并提取出 所述目标区域对应的目标图像；对所述目标图像进行透视纠偏处理，以得到所述目标图像 对应的正视图像；对所述正视图像进行增强处理，以得到结果图像。
[0026] 在该技术方案中，对原始图像或视频进行处理后，得到该图像或视频的模糊核，该 模糊核的作用在于便于对图像或视频进行去模糊；去模糊后人们就会看到清晰的图像，但 是在观察时，依然存在透视失真，无法看到图像的本来面貌；因此需要锁定该清晰图像或视 频的主要区域，然后对该区域进行透视矫正，使其成为正视图像，再观察时就不再存在透视 失真，就会观察到图像或视频的本身面貌；对该正视图像进行增强处理后，正视图像清晰度 和对比度得到了进一步的提高，用户的体验效果也会明显增强；因此，该技术方案，可以对 图像或视频进行去模糊，并对其进行透视矫正和增强，从而使用户无论从哪种角度出发，都 能看到清晰度、对比度极高的不失真图像。
[0027] 在上述技术方案中，优选地，根据下列公式对所述原始图像进行估算处理：
[0028]
[0029] 其中，y为所述原始图像，X为对所述原始图像进行平滑处理得到的预处理图像，k 为所述模糊核，*为卷积操作，α，β为所述模糊核的权重值。
[0030] 在该技术方案中，估算处理的目的在于得到原始图像的模糊核，在模糊核已知的 情况下恢复出清晰的原始图像的，而得到模糊核这个非常重要的信息，会使去卷积的工作 变得更容易，因此，该技术方案可以简化去模糊工作，有利于将原始的模糊图像快速还原为 清晰的模糊图像。
[0031] 其中，可以先对原始图像进行平滑处理，从而得到预处理图像，这里的平滑处理采 用现有的平滑处理技术实现即可，在此不再赘述。
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