图像处理方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种图像处理方法及装置，该方法包括以下步骤：获取标定图像处理前后各标定点的坐标偏移，根据所述坐标偏移形成图像处理的坐标偏移矩阵；根据所述坐标偏移矩阵拟合出图像理论处理函数；获取图像处理的强度系数，将所述强度系数代入所述图像理论处理函数以获取图像实际处理函数；根据获取的所述图像实际处理函数对待处理图像进行处理；达到了采用参数可调的自由变形方式对图像进行处理的目的，使图像处理更加灵活和便捷。
【专利说明】图像处理方法及装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及图像处理【技术领域】，尤其涉及一种图像处理方法及装置。
【背景技术】
[0002]由于图片和照片处理效果的需求，很多软件产品需要对图片或照片进行局部或全局的变形以达到特殊的处理效果，比如进行人像处理的瘦脸、瘦腿或是搞笑效果。
[0003]常用的图像变形方法是通过预先固定变形差值的坐标偏移矩阵即通常所说的“行程矩阵”来对图像进行特定的变形，由于这样的矩阵大小是相对固定的，无法对变形参数进行相应的控制，因此不能控制图像变形时的强度和细节。另外一种常用的变形方案是通过参数被控制在合理范围内的函数来控制图像变形的具体过程，并通过调整参数生成不同的“行程矩阵”，从而达到对图像进行可控变形效果的目的。但这种方案的主要问题在于简单函数往往难以胜任复杂的变形任务，且在变形需求有变化时，需要花费大量的时间和精力进行函数的替换及参数的控制选择。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的是提供一种图像处理方法及装置，旨在达到采用参数可调的自由变形方式进行图像处理的目的，使图像处理更加灵活和便捷。
[0005]本发明实施例公开了一种图像处理方法，包括以下步骤:
[0006]获取标定图像处理前后各标定点的坐标偏移，根据所述坐标偏移形成图像处理的坐标偏移矩阵；
[0007]根据所述坐标偏移矩阵拟合出图像理论处理函数；
[0008]获取图像处理的强度系数，将所述强度系数代入所述图像理论处理函数以获取图像实际处理函数；
[0009]根据获取的所述图像实际处理函数对待处理图像进行处理。
[0010]本发明实施例还公开了一种图像处理装置，包括:
[0011]坐标偏移获取模块，用于获取标定图像处理前后各标定点的坐标偏移，根据所述坐标偏移形成图像处理的坐标偏移矩阵；
[0012]处理函数获取模块，用于根据所述坐标偏移矩阵拟合出图像理论处理函数；获取图像处理的强度系数，将所述强度系数代入所述图像理论处理函数以获取图像实际处理函数；
[0013]图像处理模块，用于根据获取的所述图像实际处理函数对待处理图像进行处理。
[0014]本发明通过获取标定图像处理前后各标定点的坐标偏移，根据所述坐标偏移形成图像处理的坐标偏移矩阵；根据所述坐标偏移矩阵拟合出图像理论处理函数；获取图像处理的强度系数，将所述强度系数代入所述图像理论处理函数以获取图像实际处理函数；根据获取的所述图像实际处理函数对待处理图像进行处理的方法，达到了采用参数可调的自由变形方式对图像进行处理的目的，使图像处理更加灵活和便捷。【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明图像处理方法一实施例流程示意图；
[0016]图2是本发明图像处理装置一实施例流程示意图。
[0017]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。【具体实施方式】
[0018]以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]图1是本发明图像处理方法一实施例流程示意图，本发明图像处理方法包括以下步骤:
[0020]步骤SO1、获取标定图像处理前后各标定点的坐标偏移，根据所述坐标偏移形成图像处理的坐标偏移矩阵；
[0021]终端获取用户端输入的由多个便于识别的标定点所构成的标定图像，在用户端根据图像的实际处理需要，通过图像处理软件，对上述标定图像进行处理后，终端获取用户端处理后的标定图像，并根据用户端处理前后上述标定图像中各标定点对应的坐标偏移，形成图像处理的坐标偏移矩阵。
[0022]所述标定图像可以为由一系列特定颜色的标定点按照预设规则构成的具有特定形状的图像，比如，由一系列红色的标定点按照常用的线性模型构成的人脸图像，该人脸图像可以为阵状分布的mark图等。其具体的应用场景可以为:用户端通过Photoshop (图形处理系列软件之一)处理软件，对mark图进行瘦脸处理、瘦腿处理。
[0023]由于组成所述标定图像的标定点具有特定的颜色标识，因此终端可以识别用户端处理该标定图像后，各标定点对应的新的位置坐标。终端根据上述各标定点在标定图像处理前后的位置坐标计算出各标定点对应的坐标偏移，并根据计算的各标定点对应的坐标偏移形成对应的坐标偏移矩阵。所述坐标偏移包括各标定点对应的坐标偏移量及坐标偏移方向。
[0024]步骤S02、根据所述坐标偏移矩阵拟合出图像理论处理函数；
[0025]终端根据所述坐标偏移矩阵，得出用户端进行图像处理的实际需要，利用该坐标偏移矩阵所包含的标定图像中各标定点的坐标偏移，拟合出能够反应图像处理过程的图像理论处理函数；所述拟合的图像理论处理函数可以为多参数的复合函数。本实施例中，可以通过多项式函数采用最小二乘法拟合得出该图像理论处理函数。
[0026]终端拟合图像处理的图像理论处理函数的过程可以采用如下方式:
[0027]根据坐标偏移矩阵中各标定点的坐标，在方格坐标纸上绘制各标定点所对应的散点图，根据该散点图中散点的分布，拟合出接近的、合适的曲线类型；比如可以采用如下拟合模型:y=f (X，c)来表示拟合的图像理论处理函数；拟合模型y=f (X，c)中，变量y为各标定点坐标偏移所对应的图像理论处理函数的函数值，X即为图像理论处理函数中各标定点所对应的变量，c为图像理论处理函数中各项的系数，图像理论处理函数y=f(x，c)反映了变量即散点的位置坐标X与函数值y之间的依赖关系，即拟合出的图像理论处理函数在一定意义下最佳地反映了散点图中各散点的分布情况。图像理论处理函数的拟合模型f (X，C)中，C=(Cl，C2，一Cn)为变量X各项的待定系数。当系数C在f中线性出现时，称为线性模型，否则称为非线性模型。本发明图像处理方法实施例中，拟合的图像理论处理函数为非线性函数，能够适应对图像进行任何自由的变形；当然，该图像理论处理函数也可以为线性函数。
[0028]在一优选的实施例中，通常采用加权最小二乘法来衡量拟合的图像理论处理函数的拟合优度，即选择参数C使得拟合出的图像理论处理函数与实际观测值在各散点的残差(或离差)ek=yk — f(xk，c)的加权平方和达到最小，即可得到在加权最小二乘意义下对数据的拟合曲线即图像理论处理函数曲线。若拟合的图像理论处理函数y=f(x，c)为线性模型，则通常采用建立和求解方程组来确定参数C，从而求得该图像理论处理函数所对应的曲线；若拟合的图像理论处理函数y=f(x，c)为非线性模型，则通常采用求解非线性方程组或用最优化方法求得所需的各变量项所对应的系数，得到非线性最小二乘拟合曲线即图像理论处理函数曲线。
[0029]在一优选的实施例中，拟合得到图像理论处理函数后，分析并记录所述图像理论处理函数中处理参数的设定范围，这能够为后续用户端输入对应的强度系数提供一定的依据。比如，拟合出的图像理论处理函数为二次函数:f (x)=ax2+bx+c,由于变量X的二次项系数a代表了该二次函数曲线的开口方向，a为正值时，该二次曲线开口向上，a为负值时，该二次曲线开口向下；因此，与二次项系数a所对应的处理参数的合理范围必须保证该二次函数的开口方向一致；又比如，对于正弦函数，保持该函数曲线的基本波形走向不变，只允许在设定范围内改变波峰和波谷的高低。
[0030]步骤S03、获取图像处理的强度系数，将所述强度系数代入所述图像理论处理函数以获取图像实际处理函数；
[0031]获取用户输入的强度系数，将获取的强度系数代入步骤S02拟合出的图像理论处理函数，获取该强度系数下的图像实际处理函数。获取用户输入的强度系数时，需要识别获取的该强度系数是否在所述图像理论处理函数中处理参数的设定范围内。
[0032]比如，步骤S02中拟合的图像理论处理函数为二次函数:f (x)=ax2+bx+c，若用户输入的强度系数将导致该二次函数曲线的开口与拟合的图像理论处理函数即上述f(x)=ax2+bx+c的曲线的开口方向不一致，则用户输入的强度系数不在该函数处理参数设定的合理范围内，终端将根据预置程序进行相应处理，比如发出重新输入强度系数的提示信息，或者发出输入的强度系数不合法的提示信息。
[0033]步骤S04、根据获取的所述图像实际处理函数对待处理图像进行处理。
[0034]根据拟合得出的图像理论处理函数以及从用户端获取到图像变形的强度系数，将获取的强度系数代入所述图像理论处理函数以获得图像实际处理函数；利用该图像实际处理函数，对待处理的图像进行处理。由于用户端可以随意输入合法的强度系数，因此，对待处理图像的处理将变得更加灵活和便捷。
[0035]比如，若图像理论处理函数为二次函数f (x)=ax2+bx+c，对图像进行微调(即细微的图像变形)时，可以输入一个合法的较小的强度系数d，则对应得到的图像实际处理函数f’(X)为:f’(X) =adx2+bdx+cd,利用所述图像实际处理函数f ’(x) =adx2+bdx+cd,对待处理图像进行微调处理；若需要对待处理图像进行大幅度调整，则对应输入合法的较大的强度系数d，终端根据获取的图像实际处理函数对图像作相应的变形处理即可。[0036]本发明图像处理方法的实施例中，用户端可以根据拟合后的图像理论处理函数的具体类型和对应的函数性质，选取合适的强度系数；本实施例对强度系数的具体选取方式不作限定，只要该强度系数在所述图像理论处理函数中处理参数的合理范围内即可。
[0037]在一优选的实施例中，可以直接对待处理图像中的R0I(Region Of Interest,感兴趣区域)进行单独处理；比如，只对照片中某一特定人物的眼睛做特殊处理，而对该照片的其他部分不作任何处理。
[0038]在一优选的实施例中，利用所述图像实际处理函数，对待处理图像进行处理可以采用下述方式进行:
[0039]终端识别待处理图像中预设范围内的需进行处理的图像部分即ROI ;若ROI指整张图像，则对整张图像进行处理。终端使用图像实际处理函数如该图像实际处理函数的曲线，在指定的ROI中生成对应的实际坐标偏移矩阵；对该实际坐标偏移矩阵进行离散化处理，得到离散结果即对应的散点坐标和各散点对应的坐标偏移，根据该散点坐标和对应的坐标偏移，对图像的ROI进行变形处理；处理完成后，即可得到针对图像ROI的图像变形结果O
[0040]本实施例通过获取标定图像处理前后各标定点的坐标偏移，根据所述坐标偏移形成图像处理的坐标偏移矩阵；根据所述坐标偏移矩阵拟合出图像理论处理函数；获取图像处理的强度系数，将所述强度系数代入所述图像理论处理函数以获取图像实际处理函数；根据获取的所述图像实际处理函数对待处理图像进行处理的方法，达到了采用参数可调的自由变形方式对图像进行处理的目的，使图像处理更加灵活和便捷。
[0041]图2是本发明图像处理装置一实施例流程示意图，本发明图像处理装置包括:坐标偏移获取模块01、处理函数获取模块02和图像处理模块03。
[0042]坐标偏移获取模块01，用于获取标定图像处理前后各标定点的坐标偏移，根据所述坐标偏移形成图像处理的坐标偏移矩阵；
[0043]坐标偏移获取模块01获取用户端输入的由多个便于识别的标定点所构成的标定图像，在用户端根据图像的实际处理需要，通过图像处理软件，对上述标定图像进行处理后，坐标偏移获取模块01获取用户端处理后的标定图像，并根据用户端处理前后上述标定图像中各标定点对应的坐标偏移，形成图像处理的坐标偏移矩阵。
[0044]所述标定图像可以为由一系列特定颜色的标定点按照预设规则构成的具有特定形状的图像，比如，由一系列红色的标定点按照常用的线性模型构成的人脸图像，该人脸图像可以为阵状分布的mark图等。其具体的应用场景可以为:用户端通过Photoshop处理软件，对mark图进行瘦脸处理、瘦腿处理。
[0045]由于组成所述标定图像的标定点具有特定的颜色标识，因此坐标偏移获取模块01可以识别用户端处理该标定图像后，各标定点对应的新的位置坐标。坐标偏移获取模块01根据上述各标定点在标定图像处理前后的位置坐标计算出各标定点对应的坐标偏移，再根据计算的各标定点对应的坐标偏移形成对应的坐标偏移矩阵。所述坐标偏移包括各标定点对应的坐标偏移量及坐标偏移方向。
[0046]处理函数获取模块02，用于根据所述坐标偏移矩阵拟合出图像理论处理函数；获取图像处理的强度系数，将所述强度系数代入所述图像理论处理函数以获取图像实际处理函数。[0047]处理函数获取模块02根据坐标偏移获取模块01获取的坐标偏移矩阵，得出用户端进行图像处理的实际需要，利用该坐标偏移矩阵所包含的标定图像中各标定点的坐标偏移，拟合出能够反应图像处理过程的图像理论处理函数；所述拟合的图像理论处理函数可以为多参数的复合函数。本实施例中，处理函数获取模块02可以通过多项式函数采用最小二乘法拟合得出该图像理论处理函数。
[0048]处理函数获取模块02拟合图像处理的图像理论处理函数的过程可以采用如下方式:
[0049]根据坐标偏移矩阵中各标定点的坐标，在方格坐标纸上绘制各标定点所对应的散点图，根据该散点图中散点的分布，拟合出接近的、合适的曲线类型；比如可以采用如下拟合模型:y=f (X，c)来表示拟合的图像理论处理函数；拟合模型y=f (X，c)中，变量y为各标定点坐标偏移所对应的图像理论处理函数的函数值，X即为图像理论处理函数中各标定点所对应的变量，c为图像理论处理函数中各项的系数，图像理论处理函数y=f(x，c)反映了变量即散点的位置坐标X与函数值I之间的依赖关系，即拟合出的图像理论处理函数在一定意义下最佳地反映了散点图中各散点的分布情况。图像理论处理函数的拟合模型f (X，c)中，C=(Cl，C2，一Cn)为变量X各项的待定系数。当系数c在f中线性出现时，称为线性模型，否则称为非线性模型。本发明图像处理装置实施例中，处理函数获取模块02拟合的图像理论处理函数为非线性函数，能够适应对图像进行任何自由的变形；当然，该图像理论处理函数也可以为线性函数。
[0050]在一优选的实施例中，处理函数获取模块02通常采用加权最小二乘法来衡量拟合的图像理论处理函数的拟合优度，即选择参数c使得拟合出的图像理论处理函数与实际观测值在各散点的残差(或离差)ek=yk — f(xk，c)的加权平方和达到最小，即可得到在加权最小二乘意义下对数据的拟合曲线即图像理论处理函数曲线。若处理函数获取模块02拟合出的图像理论处理函数y=f(x，c)为线性模型，则通常采用建立和求解方程组来确定参数c，从而求得该图像理论处理函数所对应的曲线；若处理函数获取模块02拟合出的图像理论处理函数y=f(x，c)为非线性模型，则通常采用求解非线性方程组或用最优化方法求得所需的各变量项所对应的系数，得到非线性最小二乘拟合曲线即图像理论处理函数曲线。
[0051]在一优选的实施例中，处理函数获取模块02拟合得到图像理论处理函数后，分析并记录所述图像理论处理函数中处理参数的设定范围，这能够为后续用户端输入对应的强度系数提供一定的依据。比如，处理函数获取模块02拟合出的图像理论处理函数为二次函数:f (x) =ax2+bx+c,由于变量X的二次项系数a代表了该二次函数曲线的开口方向，a为正值时，该二次曲线开口向上，a为负值时，该二次曲线开口向下；因此，与二次项系数a所对应的处理参数的合理范围必须保证该二次函数的开口方向一致；又比如，对于正弦函数，保持该函数曲线的基本波形走向不变，只允许在设定范围内改变波峰和波谷的高低。
[0052]所述处理函数获取模块02还用于:
[0053]识别获取的所述强度系数是否在所述图像理论处理函数中处理参数的设定范围内；在所述强度系数不在所述处理参数的设定范围内时，发出对应的提示信息。
[0054]处理函数获取模块02获取用户输入的强度系数后，识别该强度系数是否在所述图像理论处理函数中处理参数设定的合理范围内；比如，处理函数获取模块02拟合的图像理论处理函数为二次函数:f(x)=ax2+bx+c，若处理函数获取模块02获取到的用户输入的强度系数将导致该二次函数曲线的开口与拟合的图像理论处理函数比如上述f(x)=ax2+bx+c的曲线的开口方向不一致，则处理函数获取模块02识别获取到的用户输入的强度系数不在该函数处理参数的合理范围内，则处理函数获取模块02将根据预置程序进行相应处理，比如发出重新输入强度系数的提示信息，或者发出输入的强度系数不合法的提不?目息。
[0055]根据拟合得出的图像理论处理函数以及从用户端获取到图像变形的强度系数，处理函数获取模块02将获取的强度系数代入所述图像理论处理函数以获得图像实际处理函数。
[0056]图像处理模块03，用于根据获取的所述图像实际处理函数对待处理图像进行处理。
[0057]根据处理函数获取模块02拟合得出的图像理论处理函数，图像处理模块03利用该图像实际处理函数，对待处理的图像进行处理。由于用户端可以随意输入合法的强度系数，因此，对待处理图像的处理将变得更加灵活和便捷。
[0058]比如，若处理函数获取模块O 2拟合得出的图像理论处理函数为二次函数f(x)=ax2+bx+c，对图像进行微调(即细微的图像变形)时，用户端可以输入一个合法的较小的强度系数d，则处理函数获取模块02对应得到的图像实际处理函数f’ (x)为:f’(X) =adx2+bdx+cd,图像处理模块03利用所述图像实际处理函数f’(x) =adx2+bdx+cd,对待处理图像进行微调处理；若需要对待处理图像进行大幅度调整，则用户端对应输入合法的较大的强度系数d，图像处理模块03根据获取的图像实际处理函数对待处理图像进行大幅度变形处理。
[0059]本发明图像处理装置的实施例中，用户端可以根据拟合后的图像理论处理函数的具体类型和对应的函数性质，选取合适的强度系数；本实施例对强度系数的具体选取方式不作限定，只要该强度系数在所述图像理论处理函数中处理参数的合理范围内即可。
[0060]在一优选的实施例中，图像处理模块03可以直接对待处理图像中的ROI进行单独处理；比如，只对照片中某一特定人物的眼睛做特殊处理，而对该照片的其他部分不作任何处理。
[0061]在一优选的实施例中，图像处理模块03利用所述图像实际处理函数，对待处理图像进行处理可以采用下述方式进行:
[0062]图像处理模块03识别待处理图像中预设范围内的需进行处理的图像部分即ROI ；若ROI指整张图像，则对整张图像进行处理。图像处理模块03使用图像实际处理函数，在指定的ROI中生成对应的实际坐标偏移矩阵；对该实际坐标偏移矩阵进行离散化处理，得到尚散结果即对应的散点坐标和各散点对应的坐标偏移，根据该散点坐标和对应的坐标偏移，对图像的ROI进行变形处理；处理完成后，即可得到针对图像ROI的图像变形结果。
[0063] 本实施例通过获取标定图像处理前后各标定点的坐标偏移，根据所述坐标偏移形成图像处理的坐标偏移矩阵；根据所述坐标偏移矩阵拟合出图像理论处理函数；获取图像处理的强度系数，将所述强度系数代入所述图像理论处理函数以获取图像实际处理函数；根据获取的所述图像实际处理函数对待处理图像进行处理，达到了采用参数可调的自由变形方式对图像进行处理的目的，使图像处理更加灵活和便捷。[0064]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤: 获取标定图像处理前后各标定点的坐标偏移，根据所述坐标偏移形成图像处理的坐标偏移矩阵； 根据所述坐标偏移矩阵拟合出图像理论处理函数； 获取图像处理的强度系数，将所述强度系数代入所述图像理论处理函数以获取图像实际处理函数； 根据获取的所述图像实际处理函数对待处理图像进行处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据获取的所述图像实际处理函数对待处理图像进行处理包括: 根据所述图像实际处理函数，对所述待处理图像预设范围内的部分进行处理。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述坐标偏移矩阵拟合出图像理论处理函数包括: 分析并记录所述图像理论处理函数中处理参数的设定范围。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取图像处理的强度系数包括: 识别所述强度系数是否在所述图像理论处理函数中处理参数的设定范围内。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述强度系数不在所述处理参数的设定范围内时，发出对应的提示信息。
6.一种图像处理装置，其特征在于，包括: 坐标偏移获取模块，用于获取标定图像处理前后各标定点的坐标偏移，根据所述坐标偏移形成图像处理的坐标偏移矩阵； 处理函数获取模块，用于根据所述坐标偏移矩阵拟合出图像理论处理函数；获取图像处理的强度系数，将所述强度系数代入所述图像理论处理函数以获取图像实际处理函数；图像处理模块，用于根据获取的所述图像实际处理函数对待处理图像进行处理。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述图像处理模块还用于: 根据所述图像实际处理函数，对所述待处理图像预设范围内的部分进行处理。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理函数获取模块还用于: 分析并记录所述图像理论处理函数中处理参数的设定范围。
9.如权利要求6或8所述的装置，其特征在于，所述处理函数获取模块还用于: 识别所述强度系数是否在所述图像理论处理函数中处理参数的设定范围内。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述处理函数获取模块还用于: 在所述强度系数不在所述处理参数的设定范围内时，发出对应的提示信息。
【文档编号】G06T11/00GK104008559SQ201310062020
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年2月27日 优先权日:2013年2月27日
【发明者】余三思 申请人:腾讯科技（深圳）有限公司