技术领域本发明涉及图像检测技术领域，尤其涉及一种条形图案检测方法与装置。
背景技术：
目前在图像处理技术领域中，彩条以及灰阶等条形测试图案的应用非常地广泛。在涉及电视信号处理的过程中，例如从电视节目的制作到发射传输和接收，包括在电视设备的生产或维修中彩条和灰阶等图案都经常使用到。此外，在DVD播放机、摄像机、可视门铃监控、车载倒车显示器等应用到CVBS（CompositeVideoBroadcastSignal，复合视频广播信号）信号的场景中，彩条和灰阶图像更是被普遍地使用。通过输入的彩条和灰阶图像，可以更方便、直观地了解设备的运行情况，工程人员根据彩条图案可进行颜色校正，准确的视频颜色校正非常重要，尤其是家庭影院投影机等。因为在不同的环境下使用不同的投影幕将获得不一样的色彩效果，只有进行颜色校正才能保证显示设备显示RGB三原色的准确性。此外，若没有准确的灰阶表现，在多层次的色彩过渡上面将暴露出严重的色彩差异问题，白平衡失真。所以，在颜色校正的基础上，也需要准确的灰阶过度才能呈现出最真实的色彩表现，可见彩条和灰阶图案在工程应用中十分重要。因此，为了利于了解系统设备情况以及对输入视频源进行颜色校正和灰阶白平衡校正，很有必要对彩条或灰阶输入的视频图像进行检测。现有技术中视频彩条检测的方法是对信号颜色进行分析，但由于各输入信号源的差别，尤其是经过多次编解码的转换后，彩条信号色度上的指标差异明显，这种直接分析色度信号的方法很难进行准确的彩条检测，降低了检测的准确率。而另一种方法根据彩条图案各色阶边界点的位置来判断边界点是否符合标准预设的彩条特征，从而确定检测的图像帧是否为彩条图案。该方法不再考虑彩条的色度信息，避免了由于不同视频输入源造成的色度差异引起误判，但是该方法只能判断标准固定阶数的彩条图案，当输入的彩条宽度不同后该方法同样也判断不出彩条图案。固定阶数的彩条图案是指标准信号源产生的白黄青绿紫红蓝黑的彩条图案，实际上彩条图案不止标准的一种，还可能是阶数更少或更多的。尤其是灰阶图案，实际中可变的阶数更多。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种条形图案检测方法与装置，其可检测任意阶数的条形图像。为解决本发明的技术问题，本发明公开一种条形图案检测方法，包括以下步骤：将被测图案的图像格式转换为YUV格式；水平扫描转换后的被测图案，搜索边界点；设定条形区域的目标宽度为相邻两个边界点的水平坐标间距；逐行逐个计算相邻两个边界点的水平坐标间距与所述目标宽度的差值，统计每行的所述差值是否在预设范围内，若是，则该行符合条形图案特征；若超过预设比例的行数符合条形图案特征，则所述被测图案为条形图案；否则，被测图案为非条形图案。为解决本发明的技术问题，本发明还公开一种条形图案检测装置，包括格式转换模块、搜索模块、目标宽度确定模块、宽度计算模块和判断模块；所述格式转换模块用于将被测图案的图像格式转换为YUV格式；所述搜索模块用于水平扫描转换后的被测图案，搜索边界点；所述目标宽度确定模块用于将相邻两个边界点的水平坐标间距设置为条形区域的目标宽度；所述宽度计算模块用于逐行逐个计算相邻两个边界点的水平坐标间距与所述目标宽度的差值，统计每行的所述差值是否在预设范围内，若是，则该行符合条形图案特征；所述判断模块用于判断是否超过预设比例的行数符合条形图案特征，若是，则是所述被测图案为条形图案；否则，被测图案为非条形图案。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过将被测图案转换成YUV格式，选取边界点，计算得出目标宽度，将被测图案每一行的每对相邻边界点的水平坐标间距与目标宽度进行对比，从而可以判断被测图案是否为条形图案，可见，本发明的目标宽度并不是固定的，可以用于检测任意阶的条形图案，并且对一帧图像的所有扫描行都进行检测，提高了判断条形图案的准确性。附图说明图1是本发明一实施例的条形图案检测方法步骤图；图2是本发明另一实施例的条形图案检测方法步骤图；图3是本发明一实施例的条形图案检测装置结构图；图4是本发明另一实施例的条形图案检测装置结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。如图1所示，为本发明一实施例的条形图案检测方法步骤图，本实施例的检测方法包括以下步骤：S100：将被测图案的图像格式转换为YUV格式；具体地，因为输入的被测图案源格式不一样，需要将各种格式的视频图像统一转化为YUV格式，以得到亮度Y和色度C，便于后续步骤的处理。其中YUV格式包括YUV420、YUV422等。S200：水平扫描转换后的被测图案，搜索边界点；具体地，此步骤可根据边界搜索算法实现，例如可为亮度细节值搜索方法，亮度细节值搜索算法应用搜索算法在亮度分量Y上对一帧待测图像中的细节部分进行判断，细节明显的区域即可认为是边界存在的区域。例如，有竖条的区域为细节区，而纯色区域为平滑区。本步骤的亮度细节值搜索方法中，水平扫描转换后的被测图案，判断每个像素点是否为边界点，通过检测当前像素点的左边两个像素点的亮度值之和，与右边两个像素点的亮度值之和的差值，判断该差值是否大于预设的亮度阈值来判断，若是，则该像素点为边界点，否则该像素点为大面积平滑区域。其中亮度阈值可由系统软件动态配置。本发明具体实施方式不局限于上述边界搜索方法，例如上述边界点的判断中还可选择当前像素点的左右各一个像素点，或左右各三个像素点参与计算和判断。或者采用其他的边界搜索方法如内边界搜索算法等，都属于本发明的保护范围。S300：设定条形区域的目标宽度为相邻两个边界点的水平坐标间距；具体地，本步骤选取相邻两边界点的水平坐标间距作为目标宽度，并将目标宽度保存。目标宽度的选取区域可以为一帧待测图像的开始一行或几行，也可为其他任意位置。目标宽度由相邻两个边界点水平方向的相对坐标求得，例如选择第N行的第一边界点和与第一边界点相邻的第二边界点的水平坐标间距作为目标宽度，若第一边界点的水平位置坐标为i，第二边界点的水平位置坐标为j，则目标宽度为|j-i|。S400：逐行逐个计算相邻两个边界点的水平坐标间距与所述目标宽度的差值，统计每行的所述差值是否在预设范围内，若是，则该行符合条形图案特征；若超过预设比例的行数符合条形图案特征，则所述被测图案为条形图案；否则，被测图案为非条形图案。具体地，该步骤的相邻两个边界点的水平坐标间距计算方法可参考步骤S300的计算方法。由于各行的判断都是分时进行的，所以为了提高一帧图案检测的准确性，本实施例在选取到合适的目标宽度后，每一行都将每对相邻边界点的水平坐标间距与目标宽度进行对比，判断两者差值是否为零或者小于预设值，若该行有超过一定比例的差值为零或者小于预设值，则该行的差值在预设范围内，表明此行符合条形图案特征。其中所述比例可以设置为80%以上，当然也可以设置为其他合适的百分比。例如，假设被测图案为K阶彩条图案，则只要有大于0.8K阶的结果相等或小于预设值，则认为当前行符合条形图案特征。其中，所述预设值可根据经验设置，通常可设置为1至3个坐标点，当然也可以设置为其他合适的数值。本步骤逐行逐个边界点地进行对比判断，每对比完一行，即判断此行是否符合条形图案特征，直至所有行判断完毕，最后统计有多少行符合条形图案特征，若超过预设比例，则判断此被测图案为条形图案，否则为非条形图案。其中，所述预设比例可以设置为90%以上，当然，也可以设置为其他合适的百分比。本实施例通过将被测图案统一转换成YUV格式，得到亮度分量Y，依据亮度分量Y搜索边界点，通过计算相邻两边界点的水平坐标间距来确定目标宽度，使目标宽度的选择方式是依据被测图案来选择，此种方式更灵活，使得被测图案不再局限于固定阶数的条形图案，还可以检测任意阶数的条形图案，并且对一帧图像的所有扫描行都进行检测，提高了判断条形图案的准确性。如图2所示，为本发明另一实施例的条形图案检测方法步骤图，本实施例的检测方法，在上述实施例的基础上还包括步骤：S500：判断被测图案内各像素点的色度值是否小于预设的色度阈值，若是，则为无色度的像素点；若无色度的像素点占比超过预设的阈值，则被测图案为非彩色图案，否则为彩色图案。在步骤S400判断被测图案为条形图案之后，还包括步骤S600：判断所述非彩色图案为无色度的灰阶图案，判断所述彩色图案为彩条图案。具体地，被测图案转换为YUV格式后，得到了各像素点的色度值C，本步骤逐个判断被测图案内各像素点的色度值C是否小于预设的阈值。一般标准的黑白图或灰阶的无色图中，无彩色时色度值C为0，但是在实际中由于输入的视频信号如CVBS信号等经过一系列复杂的传输系统之后都是含有噪声抖动的，所以需要设置一个大于0的阈值作为无彩色的判断条件，该阈值一般可由系统软件动态配置。若像素点色度值C小于设定的阈值，则该像素点为非色度点，且统计一帧被测图案中非色度点所占比例是否大于预设的比例，如果大于该预设的比例，则被测图案为无色度信息的非彩色图案，否则为彩色图案。又根据步骤400的判断，若同时满足既为条形图案，又为彩色图案，则被测图案为彩条图案；若为条形图案而为非彩色图案，则为无色度的灰阶图案。若步骤400中判断出被测图案不是条形图案，则不再判断其是无色度的灰阶图案还是彩条图案。其中，所述预设的比例可以设置为95%，或者其他合适的比例。另外，在本实施例中，为了增强步骤S300中选取的目标宽度的可靠性，将目标宽度设置为多行的多对相邻边界点的水平坐标间距的中间值。例如，将第1行的第1对相邻边界点的水平坐标间距为K1，第1行第2对相邻边界点的水平坐标间距为K2，第3行的第3对相邻边界点的水平坐标间距为K3，第4行的第4对相邻边界点的水平坐标间距为K4，目标宽度为K1，K2，K3，K4的中间值。具体实现方式，可采用中值滤波器，将各行的相邻边界点的水平坐标间距进行中值滤波并保存。另外，还可以将目标宽度设置为多行的多对相邻边界点的水平坐标间距的平均值。例如，将第1行的第1对相邻边界点的水平坐标间距为K1，第1行第2对相邻边界点的水平坐标间距为K2，第3行的第3对相邻边界点的水平坐标间距为K3，第4行的第4对相邻边界点的水平坐标间距为K4，目标宽度为K1，K2，K3，K4的平均值。具体实现方式，可采用均值滤波器，将各行的相邻边界点的水平坐标间距进行均值滤波并保存。本实施例在上述实施例判断被测图案为条形图案的基础上，还通过对比各像素点的色度值是否超过一定的色度阈值来判断被测图案是彩条图案还是无色度的灰阶图案，这样一来，极大的方便了用户对系统设备情况的了解，以及对输入视频源进行颜色校正和灰阶白平衡校正，从而使得视频图像处理获得更好的色彩表现能力、效果更好，使得相应的产品更具市场竞争力，工程应用价值极大。再如图3所示，为本发明一实施例的条形图案检测装置结构图，本实施例的检测装置包括格式转换模块、搜索模块、目标宽度确定模块、宽度计算模块和判断模块；所述格式转换模块用于将被测图案的图像格式转换为YUV格式。具体地，因为输入的被测图案源格式不一样，需要将各种格式的视频图像统一转化为YUV格式，以得到被测图案各像素点的亮度值Y和色度值C。格式转换模块将各像素点的亮度值Y输出至搜索模块。其中YUV格式包括YUV420、YUV422等。所述搜索模块用于水平扫描转换后的被测图案，搜索边界点。具体地，搜索模块可通过边界搜索算法实现边界点搜索，例如亮度细节值搜索算法，应用搜索算法在亮度分量Y上对一帧被测图案中的细节部分进行判断，细节明显的区域即可认为是边界存在的区域。例如，有竖条的区域为细节区，而纯色区域为平滑区。搜索模块水平扫描转换后的被测图案，判断每个像素点是否为边界点，通过检测当前像素点的左边两个像素点的亮度值之和，与右边两个像素点的亮度值之和的差值，判断该差值是否大于预设的亮度阈值来判断，若是，则该像素点为边界点，否则该像素点为大面积平滑区域。其中亮度阈值可由系统软件动态配置。本发明具体实施方式不局限于上述边界搜索方法，例如在上述边界点的判断中，搜索模块还可选择当前像素点的左右各一个像素点，或左右各三个像素点参与计算和判断。或者采用其他的边界搜索方法如内边界搜索算法等，都属于本发明的保护范围。所述目标宽度确定模块用于将相邻两个边界点的水平坐标间距设置为条形区域的目标宽度。具体地，可选取任意相邻两边界点的水平坐标间距作为目标宽度，并将目标宽度保存。目标宽度的选取区域可以为一帧待测图案的开始一行或几行，也可为其他任意位置。目标宽度由相邻两个边界点水平方向的相对坐标求得，例如选择第N行的第一边界点和与第一边界点相邻的第二边界点的水平坐标间距作为目标宽度，若第一边界点的水平位置坐标为i，第二边界点的水平位置坐标为j，则目标宽度为|j-i|。所述宽度计算模块用于逐行逐个计算相邻两个边界点的水平坐标间距与所述目标宽度的差值，统计每行的所述差值是否在预设范围内，若是，则该行符合条形图案特征。具体地，宽度计算模块逐行逐个计算相邻两个边界点的水平坐标间距与所述目标宽度的差值，宽度计算模块计算相邻两个边界点的水平坐标间距的方法与上述目标宽度确定模块相同，两个模块可共享相邻两个边界点的水平坐标间距的计算逻辑。在目标宽度确定模块选取到合适的目标宽度后，宽度计算模块逐行将每一行的每对相邻边界点的水平坐标间距与目标宽度进行对比，判断两者差值是否为零或者小于预设值，若该行有超过一定比例的差值为零或者小于预设值，则该行的差值在预设范围内，表明此行符合条形图案特征。在本实施例中，宽度计算模块可包括计算模块和比较模块，所述计算模块用于逐行逐个计算相邻两个边界点的水平坐标间距与所述目标宽度的差值；所述比较模块用于判断所述计算模块得出的差值是否为零或小于预设值，若当前行超过一定比例的差值为零或小于预设值，则当前行的差值在预设范围内，否则，当前行的差值不在预设范围内。所述计算模块可以与目标宽度确定模块共享宽度计算逻辑。在计算模块计算完一个差值后，所述比较模块判断该差值是否为零或小于预设值，若当前行超过一定比例的差值为零或小于预设值，则当前行的差值在预设范围内，该行符合条形图案特征，否则，当前行的差值不在预设范围内，不符合条形图案特征。其中所述比例可以设置为80%以上，当然也可以设置为其他合适的百分比。例如，假设被测图案为K阶彩条图案，则只要有大于0.8K阶的结果相等或小于预设值，则认为当前行符合条形图案特征。其中，所述预设值可根据经验设置，通常可设置为1至3个坐标点，或者其他合适的数值。每对比完一行，即判断此行是否符合条形图案特征，直至所有行判断完毕。所述判断模块用于判断是否超过预设比例的行数符合条形图案特征，若是，则是所述被测图案为条形图案；否则，被测图案为非条形图案。具体地，在宽度计算模块判断完所有行是否符合条形图案特征后，判断模块最后统计有多少行符合条形图案特征，若超过预设比例的行数符合条形图案特征，则判断此被测图案为条形图案，否则为非条形图案。其中，所述预设比例可以设置为90%以上，或者其他合适的百分比。本实施例通过将被测图案统一转换成YUV格式，得到亮度分量Y，依据亮度分量Y搜索边界点，通过计算相邻两边界点的水平坐标间距来确定目标宽度，使目标宽度的选择方式是依据被测图案来选择，此种方式更灵活，使得被测图案不再局限于固定阶数的条形图案，还可以检测任意阶数的条形图案，并且对一帧图像的所有扫描行都进行检测，提高了判断条形图案的准确性。再如图4所示，为本发明另一实施例的条形图案检测装置结构图，本实施例的检测装置在上述实施例的基础上还包括色度计算模块和色度判断模块。所述色度计算模块获取所述格式转换模块得到的被测图案内各像素点的色度值，判断被测图案内各像素点的色度值是否小于预设的色度阈值，若是，则为无色度的像素点，并统计无色度的像素点所占比例；所述色度判断模块用于判断所述无色度的像素点所占比例是否超过预设的阈值，若是，则被测图案为无色度信号的非彩色图案，否则为彩色图案。所述判断模块还用于在判断被测图案为条形图案后，判断所述非彩色图案为无色度的灰阶图案，判断所述彩色图案为彩条图案。具体地，在所述格式转换模块转换被测图案的格式后，得到各像素点的色度值C，输出到所述色度计算模块。色度计算模块逐个判断被测图案内各像素点的色度值C是否小于预设的阈值。一般标准的黑白图或灰阶的无色图中，无彩色时色度值C为0，但是在实际中由于输入的视频信号如CVBS信号等经过一系列复杂的传输系统之后都是含有噪声抖动的，所以需要设置一个大于0的阈值作为无彩色的判断条件，该阈值一般可由系统软件动态配置。若像素点色度值C小于设定的阈值，则该像素点为非色度点，且统计一帧被测图案中非色度点所占比例。色度判断模块判断该比例是否大于预设的比例，如果大于预设的比例，则判断被测图案为无色度的非彩色图案，否则为彩色图案。其中，所述预设的比例可以设置为95%，或者其他合适的比例。另外，在本实施例中，为了增强选取的目标宽度的可靠性，所述目标宽度确定模块将目标宽度设置为多行的多对相邻边界点的水平坐标间距的中间值。例如，将第1行的第1对相邻边界点的水平坐标间距为K1，第1行第2对相邻边界点的水平坐标间距为K2，第3行的第3对相邻边界点的水平坐标间距为K3，第4行的第4对相邻边界点的水平坐标间距为K4，目标宽度为K1，K2，K3，K4的中间值。具体实现方式，可采用中值滤波器，将各行的相邻边界点的水平坐标间距进行中值滤波并保存作为目标宽度。另外，所述目标宽度确定模块还可以将目标宽度设置为多行的多对相邻边界点的水平坐标间距的平均值。例如，将第1行的第1对相邻边界点的水平坐标间距为K1，第1行第2对相邻边界点的水平坐标间距为K2，第3行的第3对相邻边界点的水平坐标间距为K3，第4行的第4对相邻边界点的水平坐标间距为K4，目标宽度为K1，K2，K3，K4的平均值。具体实现方式，可采用均值滤波器，将各行的相邻边界点的水平坐标间距进行均值滤波并保存。本实施例在上述实施例判断被测图案为条形图案的基础上，还通过对比各像素点的色度值是否超过一定的色度阈值来判断被测图案是彩条图案还是无色度的灰阶图案，这样一来，极大的方便了用户对系统设备情况的了解，以及对输入视频源进行颜色校正和灰阶白平衡校正，从而使得视频图像处理获得更好的色彩表现能力、效果更好，使得相应的产品更具市场竞争力，工程应用价值极大。以上举较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，本发明所主张的权利范围应以发明申请范围所述为准，而非仅限于上述实施例。