图像处理方法和电子设备与流程

1.本技术属于图像处理领域，具体涉及一种图像处理方法和电子设备。


背景技术：

2.随着计算机技术的不断发展，对图像风格转换方法等图像处理技术的应用也越来越受到人们的重视。其中，图像风格转换方法就是将原图像转换为一种具有某种特定风格的图像。随着拍照、制作图像技术的应用范围越来越广，人们对于图像风格种类的需求也越来越多。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的是提供一种图像处理方法和电子设备，能够解决相关技术中图像处理方法转换风格的种类较少的问题。
4.第一方面，本技术实施例提供了一种图像处理方法，包括：
5.根据待处理图像的亮度通道，将待处理图像的亮度按照非线性处理方式进行转换，得到第一图像；
6.对待处理图像提取图像边缘，得到第二图像；
7.叠加第一图像和第二图像，得到处理后的目标图像。
8.第二方面，本技术实施例提供了一种图像处理装置，包括：
9.第一转换单元，用于根据待处理图像的亮度通道，将待处理图像的亮度按照非线性处理方式进行转换，得到第一图像；
10.提取单元，用于对待处理图像提取图像边缘，得到第二图像；
11.第一叠加单元，用于叠加第一图像和第二图像，得到处理后的目标图像。
12.第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
13.第四方面，本技术实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
14.第五方面，本技术实施例提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现如第一方面所述的方法。
15.在本技术实施例中，通过将待处理图像的亮度按照非线性处理方式转换为更新的亮度，得到第一图像，在对待处理图像提取图像边缘，得到第二图像之后，可以叠加第一图像和第二图像，得到处理后的目标图像，从而可以将待处理图像转换为一种类似于波普风格的效果，丰富了图像风格转换的图像处理方法，解决了相关技术中图像处理方法转换风格的种类较少的问题。
附图说明
16.图1是本技术实施例提供的一种图像处理方法的流程示意图；
17.图2是本技术实施例提供的一种图像处理装置的示意框图；
18.图3是本技术实施例提供的一种可选的电子设备的示意图；
19.图4是本技术实施例提供的另一种可选的电子设备的示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
21.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
22.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的图像处理方法进行详细地说明。
23.如图1所示，为本技术实施例提供的一种图像处理方法的流程示意图，该方法包括如下步骤：
24.步骤101，根据待处理图像的亮度通道，将待处理图像的亮度按照非线性处理方式进行转换，得到第一图像。
25.这里，待处理图像的色彩空间包括亮度通道。在待处理图像的色彩空间不包括亮度通道的情况下，可以在执行步骤101之前，对待处理图像的色彩空间进行转换。具体而言，在执行步骤101之前，可以将待处理图像从原本所在的第一色彩空间转换为指定的第二色彩空间。
26.将待处理图像从第一色彩空间转换为第二色彩空间，可以使用对应的转换公式进行转换。转换公式为相关现有技术，在此不再赘述。
27.第一色彩空间是待处理图像的原色彩空间，通常图像采用rgb色彩空间，包括三个颜色通道：r(red，红色)、g(green，绿色)、b(blue，蓝色)。
28.第二色彩空间包括亮度通道。可选地，第二色彩空间可以是lab色彩空间。lab色彩空间由三个通道组成，一个通道是亮度通道(l)，另外两个是颜色通道a和b。颜色通道a包括的颜色是从深绿色(低亮度值)到灰色(中亮度值)再到亮粉红色(高亮度值)；颜色通道b是从亮蓝色(低亮度值)到灰色(中亮度值)再到黄色(高亮度值)。
29.可选地，在转换色彩空间之后，还可以执行双边滤波，以用于平滑去噪，减少最终结果的噪点。在这种可选的实施方式中，将色彩空间转换和滤波后的图像作为待处理图像。
30.非线性处理方式是指将以原来的亮度作为自变量，按照非线性的预设函数计算，得到的函数值为更新的亮度。由于第二色彩空间包括亮度通道，亮度通道的数值即为亮度，根据亮度通道可以得到待处理图像的亮度分布图(相当于是一个灰度图像，每个像素点具
体的灰度数值为对应像素的亮度值)，那么，通过非线性处理方式，对待处理图像的亮度进行处理，就可以得到一个新的图像，即第一图像。第一图像是对待处理图像的亮度通道进行处理之后得到的图像。
31.一个示例中，非线性处理方式可以是将亮度的值分段处理，其中至少一段设置为同一个数值，以使得该段亮度值转换后的亮度值是统一的，使转换后的图像呈现出一种色块的效果。
32.举例来说，非线性处理方式的具体实施方式可以为：
33.(1)将待处理图像中亮度值超过第一阈值的像素点的亮度值设置为第一数值。
34.(2)将待处理图像中亮度值未超过第二阈值的像素点的亮度值设置为第二数值，其中，第二阈值低于第一阈值。
35.(3)将待处理图像中亮度值在第一阈值和第二阈值之间的像素点的亮度值按照非线性公式转换为对应的数值，得到第一图像。
36.例如，在一个应用场景中，亮度的数值是浮点类型，范围是(0.0，1.0)，通过如下方式转换亮度：
37.(1)对于所有亮度值小于0.2的值，取值为0.2，这样可以防止亮度过低，色彩太暗，影响色块效果。
38.(2)对于所有亮度值大于0.8的值，取值为0.9，这样可以防止亮度过高，出现过曝现象，影响色块效果。
39.(3)对于所有亮度值大于0.2，并且小于0.8的值，则使用下述函数计算：
40.float(ceil(luminance*10.0))/10.0
41.这里，float是浮点型数据类型函数，ceil是求大于参数的最小整数，luminance用于表示亮度值。
42.步骤102，对待处理图像提取图像边缘，得到第二图像。
43.提取图像边缘可以相关技术中的边缘检测算法。示例性地，可以选择使用canny算子算法，得到的第二图像中包括待处理图像中的边缘线条。具体包括如下步骤：
44.(1)对待处理图像执行高斯滤波。待滤波的像素点及其邻域点的灰度值按照高斯公式生成的参数规则进行加权平均，这样可以有效滤去理想图像中叠加的高频噪声。
45.(2)计算滤波后图像的梯度图像与角度图像。canny算法中使用的梯度检测算子是使用高斯滤波器进行梯度计算得到的滤波器，得到的结果也类似于sobel算子，即距离中心点越近的像素点权重越大。角度图像的计算则较为简单，其作用确定非极大值抑制的方向。
46.(3)对梯度图像进行非极大值抑制。从(2)中得到的梯度图像存在边缘粗宽、弱边缘干扰等众多问题，可以使用非极大值抑制来寻找像素点局部最大值，将非极大值所对应的灰度值置0，这样可以剔除一大部分非边缘的像素点。
47.(4)使用双阈值进行边缘连接。通过上述三个步骤得到的边缘质量已经很高了，但还是存在很多伪边缘，因此，可以采用双阈值法，具体思路为选取两个阈值，将小于低阈值的点认为是假边缘置0，将大于高阈值的点认为是强边缘置1，介于中间的像素点需进行进一步的检查。根据高阈值图像中把边缘链接成轮廓，当到达轮廓的端点时，该算法会在断点的8邻域点中寻找满足低阈值的点，再根据此点搜集新的边缘，直到整个图像中的边缘像素点闭合。
48.步骤103，叠加第一图像和第二图像，得到处理后的目标图像。
49.叠加图像可以是直接相乘、加权平均、覆盖等等。以第一图像和第二图像相乘举例，一个示例中，第二图像可以是边缘线条为黑色(像素值为0)、其它部分为白色(像素值为1)的二值图像，这样，第一图像和第二图像相乘，相当于在第一图像中将边缘线条变为黑色，非边缘线条的部分保持不变。具体公式如下：
50.f(a,b)＝a*b
51.a表示第一图像，b代表第二图像，b为二值化图像，0值为边缘，1值为非边缘，直接相乘即可，将边缘部分计算为黑色，非边缘部分不变。
52.本技术实施例提供的图像处理方法，通过将待处理图像的亮度按照非线性处理方式转换为更新的亮度，得到第一图像，在对待处理图像提取图像边缘，得到第二图像之后，可以叠加第一图像和第二图像，得到处理后的目标图像，从而可以将待处理图像转换为一种类似于波普风格的效果，丰富了图像风格转换的图像处理方法，解决了相关技术中图像处理方法转换风格的种类较少的问题。在一个可选的示例中，除了上述的处理，还可以在叠加第一图像和第二图像，得到处理后的目标图像之前，加入波点效果。具体而言，该方法还可以包括：
53.步骤201，获取波点图像。
54.获取波点图像可以是读取预设的波点图像或生成波点图像。
55.一个示例中，波点图像是白底、均匀分布黑色实心圆的图像。波点图像中的波点圆心位置是均匀分布的，大小也是相同的。
56.可选地，一个生成波点图像的方式可以是，按照预设的波点半径对图像中的每个像素的坐标值取模数，这样，可以得到规则分布的坐标模数。接着，根据每个像素坐标模数可以确定出与距离最近的波点圆心的距离。如果一个像素与最近圆心的距离小于波点半径，则该像素为黑色，否则为白色，那么，这样处理之后可以得到一张底色为白色、波点为黑色、且每个波点与邻近的波点均相接的波点图像。
57.步骤202，根据第一图像中每个波点的亮度，生成对应波点的缩放系数。
58.也即，在得到波点图像之后，波点图像中每个波点的范围随之确定。在第一图像(非线性转换处理之后的待处理图像)中，每个波点范围内的亮度可以是指对应波点范围内的平均亮度、或者波点圆心位置的亮度。
59.一个示例中，可以通过如下方式对未转换色彩空间的待处理图像计算亮度，亮度值luma＝f(r,g,b)＝0.2125r+0.7154g+0.0721b，其中，r、g、b分别为红、绿、蓝三种颜色通道的数值。
60.生成缩放系数可以采用预设的计算公式。一个示例中，可以通过如下公式计算缩放系数scaling：scaling＝f(luma)＝1.0
–
luma。以上仅用于示例性的对计算缩放系数的公式进行举例，并不用于构成对本技术的限定。
61.步骤203，按照缩放系数缩放波点图像中对应的波点，得到第三图像。
62.第三图像是波点图像经过缩放之后得到的图像。每个波点是根据对应波点的缩放系数进行缩放。具体的，可以直接将每个波点的半径与对应的缩放系数相乘，得到第三图像。
63.步骤204，叠加第三图像和第一图像，得到第四图像。
64.在得到第三图像之后，可以将第三图像和第一图像叠加，得到第四图像，进而，叠加第四图像和第二图像，得到目标图像。
65.在叠加第三图像和第一图像，得到第四图像时，可以通过如下规则进行叠加：
66.(1)对第一图像中亮度超过第一阈值的像素点，按照第一叠加公式计算每个通道的数值；
67.(2)对第一图像中亮度未超过第一阈值的像素点，按照第二叠加公式计算每个通道的数值。
68.一个示例中，对于每个像素点，叠加的公式如下：
[0069][0070]
式中，a是第一图像，b是第三图像，luma(a)表示a中像素点的亮度。这样计算之后，可以得到融合后波点为暖色的效果。
[0071]
上述可选的实施方式中，通过第一图像实现色彩亮度的非线性分布，显示出色块分布的效果，并通过叠加波点图像缩放后得到的第三图像，实现波点效果，最后叠加图像边缘的第二图像，实现线条感，丰富图像转换的风格。可以应用于对用户拍摄的照片进行风格转换，从而提高拍照的趣味性。
[0072]
需要说明的是，本技术实施例提供的图像处理方法，执行主体可以为图像处理装置，或者该图像处理装置中的用于执行图像处理方法的控制模块。本技术实施例中以图像处理装置执行图像处理方法为例，说明本技术实施例提供的图像处理装置。
[0073]
如图2所示，为本技术实施例提供的一种图像处理装置的示意框图，该图像处理装置包括第一转换单元21，提取单元22和第一叠加单元23。
[0074]
第一转换单元21用于根据待处理图像的亮度通道，将待处理图像的亮度按照非线性处理方式进行转换，得到第一图像；
[0075]
提取单元22用于对待处理图像提取图像边缘，得到第二图像；
[0076]
第一叠加单元23用于叠加第一图像和第二图像，得到处理后的目标图像。
[0077]
本技术实施例提供的图像处理装置，通过将待处理图像的亮度按照非线性处理方式转换为更新的亮度，得到第一图像，在对待处理图像提取图像边缘，得到第二图像之后，可以叠加第一图像和第二图像，得到处理后的目标图像，从而可以将待处理图像转换为一种类似于波普风格的效果，丰富了图像风格转换的图像处理方法，解决了相关技术中图像处理方法转换风格的种类较少的问题。
[0078]
可选地，该装置还可以包括第二转换单元，用于在根据待处理图像的亮度通道，将待处理图像的亮度按照非线性处理方式进行转换之前，将待处理图像从第一色彩空间转换为第二色彩空间，其中，第二色彩空间包括亮度通道。
[0079]
可选地，该装置还可以包括：
[0080]
获取单元，用于在叠加第一图像和第二图像，得到处理后的目标图像之前，获取波点图像；
[0081]
生成单元，用于根据第一图像中每个波点的亮度，生成对应波点的缩放系数；
[0082]
缩放单元，用于按照缩放系数缩放波点图像中对应的波点，得到第三图像；
[0083]
第二叠加单元，用于叠加第三图像和第一图像，得到第四图像；
[0084]
相应地，第一叠加单元还可以用于叠加第四图像和第二图像，得到目标图像。
[0085]
可选地，上述缩放单元还可以用于将每个波点的半径与对应的缩放系数相乘，得到第三图像。
[0086]
可选地，上述第二叠加单元可以包括：
[0087]
第一计算子单元，用于对第一图像中亮度超过第一阈值的像素点，按照第一叠加公式计算每个通道的数值；
[0088]
第二计算子单元，用于对第一图像中亮度未超过第一阈值的像素点，按照第二叠加公式计算每个通道的数值。
[0089]
可选地，第一转换单元21可以包括：
[0090]
第一设置子单元，用于将待处理图像中亮度值超过第一阈值的像素点的亮度值设置为第一数值；
[0091]
第二设置子单元，用于将待处理图像中亮度值未超过第二阈值的像素点的亮度值设置为第二数值，其中，第二阈值低于第一阈值；
[0092]
将待处理图像中亮度值在第一阈值和第二阈值之间的像素点的亮度值按照非线性公式转换为对应的数值，得到第一图像。
[0093]
本技术实施例中的图像处理装置可以是装置，也可以是终端中的部件、集成电路、或芯片。该装置可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra
‑
mobile personal computer，umpc)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，pda)等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(network attached storage，nas)、个人计算机(personal computer，pc)、电视机(television，tv)、柜员机或者自助机等，本技术实施例不作具体限定。
[0094]
本技术实施例中的图像处理装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(android)操作系统，可以为ios操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本技术实施例不作具体限定。
[0095]
本技术实施例提供的图像处理装置能够实现图1的方法实施例实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。
[0096]
可选地，如图3所示，本技术实施例还提供一种电子设备300，包括处理器301，存储器302，存储在存储器302上并可在所述处理器301上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器301执行时实现上述图像处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0097]
需要说明的是，本技术实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。
[0098]
图4为实现本技术实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
[0099]
该电子设备1000包括但不限于：射频单元1001、网络模块1002、音频输出单元1003、输入单元1004、传感器1005、显示单元1006、用户输入单元1007、接口单元1008、存储器1009、以及处理器1010等部件。
[0100]
本领域技术人员可以理解，电子设备1000还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，电源可以通过电源管理系统与处理器1010逻辑相连，从而通过电源管理系统实现
管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图4中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，在此不再赘述。
[0101]
其中，处理器1010用于执行以下步骤：
[0102]
根据待处理图像的亮度通道，将待处理图像的亮度按照非线性处理方式进行转换，得到第一图像；对待处理图像提取图像边缘，得到第二图像；
[0103]
叠加第一图像和第二图像，得到处理后的目标图像。
[0104]
本技术实施例提供的电子设备，通过将待处理图像的亮度按照非线性处理方式转换为更新的亮度，得到第一图像，在对待处理图像提取图像边缘，得到第二图像之后，可以叠加第一图像和第二图像，得到处理后的目标图像，从而可以将待处理图像转换为一种类似于波普风格的效果，丰富了图像风格转换的图像处理方法，解决了相关技术中图像处理方法转换风格的种类较少的问题。
[0105]
可选地，处理器1010在执行根据待处理图像的亮度通道，将待处理图像的亮度按照非线性处理方式进行转换之前，还可以执行如下步骤：
[0106]
将待处理图像从第一色彩空间转换为第二色彩空间，其中，第二色彩空间包括亮度通道。
[0107]
可选地，处理器1010在执行叠加第一图像和第二图像，得到处理后的目标图像之前，还可以执行如下步骤：
[0108]
获取波点图像；
[0109]
根据第一图像中每个波点的亮度，生成对应波点的缩放系数；
[0110]
按照缩放系数缩放波点图像中对应的波点，得到第三图像；
[0111]
叠加第三图像和第一图像，得到第四图像；
[0112]
叠加第一图像和第二图像，得到处理后的目标图像，包括：叠加第四图像和第二图像，得到目标图像。
[0113]
可选地，处理器1010在执行按照缩放系数缩放波点图像中对应的波点，得到第三图像时，可以包括执行如下步骤：
[0114]
将每个波点的半径与对应的缩放系数相乘，得到第三图像。
[0115]
可选地，处理器1010在执行叠加第三图像和第一图像，得到第四图像时，可以包括执行如下步骤：
[0116]
对第一图像中亮度超过第一阈值的像素点，按照第一叠加公式计算每个通道的数值；
[0117]
对第一图像中亮度未超过第一阈值的像素点，按照第二叠加公式计算每个通道的数值。
[0118]
可选地，处理器1010在执行根据待处理图像的亮度通道，将待处理图像的亮度按照非线性处理方式进行转换，得到第一图像时，可以包括执行如下步骤：
[0119]
将待处理图像中亮度值超过第一阈值的像素点的亮度值设置为第一数值；
[0120]
将待处理图像中亮度值未超过第二阈值的像素点的亮度值设置为第二数值，其中，第二阈值低于第一阈值；
[0121]
将待处理图像中亮度值在第一阈值和第二阈值之间的像素点的亮度值按照非线
性公式转换为对应的数值，得到第一图像。
[0122]
应理解的是，本技术实施例中，输入单元1004可以包括图形处理器(graphics processing unit，gpu)10041和麦克风10042，图形处理器10041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元1006可包括显示面板10061，可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板10061。用户输入单元1007包括触控面板10071以及其他输入设备10072。触控面板10071，也称为触摸屏。触控面板10071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备10072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。存储器1009可用于存储软件程序以及各种数据，包括但不限于应用程序和操作系统。处理器1010可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1010中。
[0123]
本技术实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述图像处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0124]
其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(read
‑
only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等。
[0125]
本技术实施例另提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上述图像处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0126]
应理解，本技术实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
[0127]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
[0128]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
[0129]
上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体
实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。