专利名称：一种图像处理方法及图像处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种与边缘融合技术相关的图像处理方法及图像处理装置。
背景技术：
目前，随着通信技术的飞速发展，投影显示技术也在不断发展。用户总是希望得到亮丽的超大画面、纯真的色彩、高分辨率的投影显示效果，因此，无论是从视频会议、学术报告到指挥监控中心以及网管中心的建立等方面，用户对于大画面、多色彩、高亮度以及高分辨率显示效果的渴望越来越强烈。
现有技术中，一般会利用传统的电视墙、投影硬拼接和箱体拼接墙等技术进行投影，但利用这些技术所显示出的图像难以满足人们在这方面的要求，而现有技术中的其他一些关于利用无缝拼接图像处理的技术进行投影显示的方法，也存在一些问题。
例如现有技术会利用传统的边缘融合函数对图像进行处理，传统的边缘融合函数一般为简单的f(x)＝kx，针对于左右拼接的边缘融合方式而言，将左侧子图像中重叠区的像素乘以f(x)，对应右侧子图像相应重叠区图像中的像素，则乘以1-f(x)。设像素信号为g(x)(这是一个跟随输入信号变化的值)，将这样的两区重叠，重叠区内各点叠加后的像素值，为g(x)，即f(x)g(x)+(1-f(x))g(x)＝g(x)。
可以发现，现有的边缘融合函数f(x)＝kx过于简单，如果将这种简单的线性函数适用于两个投影仪驱动设备不相同的时候，很容易造成图像的颜色失调，导致图像失真。
因此，现有技术的方法，对于投影显示的图像，还是存在图像失真，分辨率也不太高的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种图像处理方法及图像处理装置，能够使得输出的图像减小失真，提高分辨率。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现 本发明提供一种图像处理方法，包括 获取输入的至少两副图像； 确定图像的拼接区域、拼接方式，利用拼接函数进行无缝拼接操作，所述拼接函数的公式为 其中P为拼接因子，为可调整的参数； 对图像进行色彩校正处理； 对图像进行Gamma校正处理； 将经过色彩校正处理和Gamma校正处理后的图像进行输出。
优选的，所述对图像进行色彩校正处理具体为 采用颜色校正函数对图像进行色彩校正处理，所述颜色校正函数的公式为 其中a为色彩校正因子，为可调整的参数。
优选的，所述对图像进行Gamma校正处理具体为 采用Gamma校正函数对图像进行Gamma校正处理，所述Gamma校正函数的公式为 Y(R，G，B)＝(R，G，B)r； 其中r为伽马因子，为可调整的参数，R、G、B分别代表图像的红、绿、蓝分量值。
优选的，所述进行无缝拼接操作的过程包括 1)根据输入的图像，将图像转化为像素矩阵； 2)根据拼接区域，确定计算矩阵的大小； 3)根据拼接方式，确定计算方式； 4)采用拼接函数对图像进行无缝拼接操作。
本发明提供一种图像处理装置，包括 获取单元，用于获取输入的至少两副图像； 拼接单元，用于确定图像的拼接区域、拼接方式，利用拼接函数进行无缝拼接操作，所述拼接函数的公式为 其中P为拼接因子，为可调整的参数； 第一校正单元，用于对图像进行色彩校正处理； 第二校正单元，用于对图像进行Gamma校正处理； 输出单元，用于将经过色彩校正处理和Gamma校正处理后的图像进行输出。
优选的，所述第一校正单元对图像进行色彩校正处理时， 采用颜色校正函数对图像进行色彩校正处理，所述颜色校正函数的公式为 其中a为色彩校正因子，为可调整的参数。
优选的，所述第二校正单元对图像进行Gamma校正处理时， 采用Gamma校正函数对图像进行Gamma校正处理，所述Gamma校正函数的公式为 Y(R，G，B)＝(R，G，B)r； 其中r为伽马因子，为可调整的参数，R、G、B分别代表图像的红、绿、蓝分量值。
优选的，所述拼接单元进行无缝拼接操作时，执行以下操作 1)根据输入的图像，将图像转化为像素矩阵； 2)根据拼接区域，确定计算矩阵的大小； 3)根据拼接方式，确定计算方式； 4)采用拼接函数对图像进行无缝拼接操作。
上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果 (1)本发明提供的方法，与现有技术相比，减少了图像融合过渡效果所造成的图像失真效果，并且根据色彩校正过程以及Gamma校正过程，使得最终显示的图像效果具有相当高的分辨率。
(2)现有图像拼接系统受到了投影阵列数目的局限性，本发明的方法则可以输入多幅图像，从而完善了现有投影仪矩阵数量不足的缺陷，可以更好的满足用户需求。
(3)本发明方法还可以即时显示图像信息，方便用户查看到图像的即时信息； (4)本发明方法便于操作，用户通过调整拼接函数的参数、色彩校正的参数以及Gamma校正参数等，并且可以通过图像显示信息确定参数值的最优解。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，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它的附图。
图1是本发明的图像处理方法流程图 图2是本发明实施例中的“边缘融合处理”工作流程图； 图3是本发明实施例中的颜色校正和Gamma校正工作流程图。
具体实施例方式 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种图像处理方法，能够使得输出的图像减小失真，提高分辨率。
本发明主要是通过边缘融合的基本概念，提出可调参数的边缘融合函数，包括含参数的拼接函数、含参数的颜色校正函数和含参数的Gamma校正函数；在图像处理过程中利用新的函数进行处理，使得最终输出的图像减小失真，提高分辨率。
以下结合附图对本发明方法进行详细介绍。
图1是本发明的图像处理方法流程图。
本发明提出的用于实现无缝拼接的多参数边缘融合函数，包括含参数的拼接函数、含参数的颜色校正函数和含参数的伽马(Gamma)校正函数。
如图1所示，本发明方法的的步骤包括 步骤101、输入图像； 该步骤中，用户根据该菜单可以输入多幅图像。
步骤102、选择融合区域； 该步骤中，用户通过分析区域过渡效果以及运算速度双重优化的情况下，选定一定大小的图像区域作为融合区域，也即拼接区域； 步骤103、边缘融合处理； 该步骤中，用户根据前面的操作确定输入图像、拼接区域、拼接方式，即可以根据本发明提出的含参数的拼接函数进行无缝拼接操作。
拼接方式，包括上下拼接方式及左右拼接方式，用户可以选择上下拼接方式以及左右拼接方式，其具体的选择依据是根据预先设定好的输入图像进行选择； 根据前面的操作确定输入图像、拼接区域、拼接方式，即可以根据本发明提出的含参数p的拼接函数进行无缝拼接操作。
拼接函数的公式如下 通过公式(1)，用户可以通过调整p值进而调整图像的拼接效果。
参数p为拼接因子，取值可以是取1、2、3等，通过参数参数p使得原有的线性函数f(x)成为了可调整的非线性函数，即解决了当两个投影仪驱动设备不相同的时候造成的颜色失调问题。
步骤104、色彩校正处理； 含参数的颜色校正函数是边缘融合函数尤为重要的一个函数，本发明中通过添加参数a，用于操作“颜色”和“亮度”的调整和校正，根据颜色校正函数对简单拼接后的图像信息进行颜色校正的操作、控制其颜色以及人类视觉效果的亮度，使其达到更好的显示效果。
该步骤中，使用以下公式
通过调整a值进而调整图像的色彩显示效果，如果拼接区域偏暗，则增大a值，否则减小a值的输入。
参数a为色彩校正因子，取值可以取0～1。为了避免重叠部分出现的暗灰色的条带，我们通过添加参数a(0≤a≤1)，当a大于0.5时融合区域会变亮；当a小于0.5，融合区域则会变暗。
步骤105、Gamma校正处理； 含参数的Gamma校正函数，是为了实现投影仪显示效果和人类视觉以及计算机显示效果达到一致，它根据像素信号和亮度之间存在的Gamma关系进行调整，以便在投影仪投射到显示屏后依旧保持高保真、高分辨率的图像效果。
该步骤中，使用以下公式 Y(R，G，B)＝(R，G，B)r(3)； 公式中的R、G、B分别代表输入图像的红、绿、蓝分量值，取值可以是0～255。
通过调整r值进而调整图像在投影墙上的显示效果，以致最终使得图像在人眼、投影仪、显示屏的完美显示。
参数r为伽马因子，取值可以是取1.8～2.2除要对像素值进行处理之外，还应该进行与亮度相关的伽马(Gamma)校正。即通过参数r使得最终CRT的图像和原始场景一样。
步骤106、输出图像； 该步骤中，经过边缘融合处理、色彩校正处理、Gamma校正处理，最终通过投影仪投射到显示墙上或者在PC机中，输出处理后的图像。输出的图像，相对于现有技术输出的图像，失真更小，分辨率也更高。
本发明中，含参数的拼接函数是多参数的边缘融合函数的核心函数，该拼接函数主要依据参数p对边缘融合效果进行调整。为了达到运算速度以及图像过渡效果的完美统一，用户可以通过无缝拼接软件进行p值的动态调整，同时根据输入的图像、融合区域以及融合方式进行无缝拼接操作。
本发明利用拼接函数进行无缝拼接操作的过程具体参见图2所示，图2是本发明图像处理方法中的边缘融合处理流程图。
如图2所示，包括步骤 步骤201、启动系统； 该步骤中，用户可以点击无缝拼接软件中的“启动”按钮进行系统的启动。在启动过程中系统可以载入边缘融合函数以及全局变量。
步骤202、输入图像； 该步骤中，用户可以点击无缝拼接软件中的“输入图像按钮”进行多幅图像的输入。
用户选择“输入图像”，无缝拼接软件进行图像的录入。无缝拼接软件根据输入的图像信息，在系统的某个窗口给予显示。
步骤203、系统判断图像格式是否支持，若是，进入步骤204，若否，返回步骤202； 该步骤中，系统将会对输入的图像格式进行判断，如果不符合系统规定的格式，则提示信息，否则进入步骤204； 无缝拼接软件根据用户预先计算的图像和拼接图像区域进行融合区域图像的确认，如拼接图像区域不符合要求，无缝拼接软件会给予相关的提示，否则顺利的进入下一步。
步骤204、系统正常显示图像信息； 步骤205、输入融合区大小； 用户通过文本框输入已计算好的融合区域大小。用户可以在进行无缝拼接操作之前对边缘融合区域的选取进行计算，并在相应的文本框中输入值。
步骤206、选择拼接方式； 图像顺利录入，拼接图像区域计算正确后，用户通过下拉框选择拼接方式，如上下拼接、左右拼接或者混合拼接。点击“拼接”按钮后，系统会根据不同的拼接方式对图像进行拼接处理。
进行无缝拼接操作的具体流程为 1)系统根据“输入图像”，将其转化为像素矩阵； 2)系统根据“拼接区域”，确定计算矩阵的大小； 3)系统根据“拼接方式”，确定其计算的方式； 4)在确定所有信息后，系统将采用含参数的无缝拼接函数对两幅或者多幅图像进行无缝拼接操作； 5)在考虑运算速度以及图像过渡效果的同时，用户可以调整拼接函数的参数值a，如果为了保证过渡效果，可以增大拼接区域以及参数a，如果为了保证运算速度，可以减小拼接区域以及参数a。
步骤207、输出图像。
步骤208、判断拼接结果是否符合计算结果，若否，返回步骤205，若是，进入步骤209； 用户可以通过输出的图像判断是否符合计算结果，如果不符合，则转到步骤205继续修改参数值；否则进入步骤209； 步骤209、导出图像信息； 经过上述处理后，用户可以导出图像信息。
本发明中，含参数的颜色校正函数也是边缘融合函数尤为重要的函数，用于操作“颜色”和“亮度”的调整和校正，根据颜色校正函数对简单拼接后的图像信息进行颜色校正的操作，通过对参数a的动态调整来控制其颜色以及人类视觉效果的亮度，使其达到更好的显示效果。
另外，本发明中，含参数的Gamma校正函数是为了实现投影仪显示效果和人类视觉以及计算机显示效果达到一致，它根据像素信号和亮度之间存在的Gamma关系进行调整，以便在投影仪投射到显示屏后依旧保持高保真、高分辨率的图像效果。用户可以通过对参数r的动态调整来实现投影墙的无失真显示效果。
颜色校正和Gamma校正的操作如图3所示，图3是本发明图像处理方法中的颜色校正和Gamma校正操作流程图。
如图3所示，包括步骤 步骤301、启动系统； 用户可以点击无缝拼接软件中的“启动”按钮进行系统的启动。并载入颜色校正的初始参数。
步骤302、选择输入图像； 根据上述步骤209导出的图像进行评测，如果颜色失真比较明显则进入颜色校正阶段。
步骤303、系统判断图像格式是否支持，若是，进入步骤304，若否，返回步骤302； 系统对输入的图像进行判断，如果不符合系统规定的格式，则提示信息，返回步骤302；否则进入步骤304； 步骤304、系统正常显示图像信息。
步骤305、颜色校正处理‘ 为了使得图像颜色更加绚丽，系统将利用公式(2)以及初始阶段赋予的参数进行颜色校正处理。
步骤306、用户可以选择和修改相关的参数值。
步骤307、Gamma校正处理； 用户可以通过公式(3)，通过调整r值进而调整图像在投影墙上的显示效果，以致最终使得图像在人眼、投影仪、显示屏的完美显示。
步骤308、查看图像； 需要说明的是，在进行步骤305、306以及307过程中，用户可以实时的进行图像的查看，以便找到最佳的参数值。
步骤309、判断显示图像是否符合计算结果，若是，进入步骤310，若否，返回步骤305； 该步骤为图像评测步骤，用户通过查看到的图像信息以及投射到显示墙的效果进行综合评定，如果符合用户需求，则进入步骤310；否则返回步骤还05继续进行参数的修正。
步骤310、导出图像信息。
需要说明的是，当用户调整“拼接参数”或者“颜色校正参数”以及“Gamma校正参数”的操作后，可直接查看到图像的显示效果，直到达到用户所需要的无缝拼接图像。
上述介绍了本发明的图像处理方法，相应的，本发明还提供一种图像处理装置。
本发明提供的图像处理装置，包括获取单元、拼接单元、第一校正单元、第二校正单元、输出单元。
获取单元，用于获取输入的至少两副图像； 拼接单元，用于确定图像的拼接区域、拼接方式，利用拼接函数进行无缝拼接操作，所述拼接函数的公式为 其中P为拼接因子，为可调整的参数； 第一校正单元，用于对图像进行色彩校正处理； 第二校正单元，用于对图像进行Gamma校正处理； 输出单元，用于将经过色彩校正处理和Gamma校正处理后的图像进行输出。
优选的，所述第一校正单元对图像进行色彩校正处理时， 采用颜色校正函数对图像进行色彩校正处理，所述颜色校正函数的公式为 其中a为色彩校正因子，为可调整的参数。
优选的，所述第二校正单元对图像进行Gamma校正处理时， 采用Gamma校正函数对图像进行Gamma校正处理，所述Gamma校正函数的公式为 Y(R，G，B)＝(R，G，B)r； 其中r为伽马因子，为可调整的参数，R、G、B分别代表图像的红、绿、蓝分量值。
优选的，所述拼接单元进行无缝拼接操作时，执行以下操作 1)根据输入的图像，将图像转化为像素矩阵； 2)根据拼接区域，确定计算矩阵的大小； 3)根据拼接方式，确定计算方式； 4)采用拼接函数对图像进行无缝拼接操作。
上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果 (1)本发明提供的方法，与现有技术相比，减少了图像融合过渡效果所造成的图像失真效果，并且根据色彩校正过程以及Gamma校正过程，使得最终显示的图像效果具有相当高的分辨率。
(2)现有图像拼接系统受到了投影阵列数目的局限性，本发明的方法则可以输入多幅图像，从而完善了现有投影仪矩阵数量不足的缺陷，可以更好的满足用户需求。
(3)本发明方法还可以即时显示图像信息，方便用户查看到图像的即时信息； (4)本发明方法便于操作，用户通过调整拼接函数的参数、色彩校正的参数以及Gamma校正参数等，并且可以通过图像显示信息确定参数值的最优解。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括只读存储器(ROM，ReadOnly Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的一种图像处理方法及图像处理装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种图像处理方法，其特征在于，包括
获取输入的至少两副图像；
确定图像的拼接区域、拼接方式，利用拼接函数进行无缝拼接操作，
所述拼接函数的公式为
其中P为拼接因子，为可调整的参数；
对图像进行色彩校正处理；
对图像进行伽马Gamma校正处理；
将经过色彩校正处理和Gamma校正处理后的图像进行输出。
2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于
所述对图像进行色彩校正处理具体为
采用颜色校正函数对图像进行色彩校正处理，所述颜色校正函数的公式为
其中a为色彩校正因子，为可调整的参数。
3.根据权利要求1或2所述的图像处理方法，其特征在于
所述对图像进行Gamma校正处理具体为
采用Gamma校正函数对图像进行Gamma校正处理，所述Gamma校正函数的公式为
Y(R，G，B)＝(R，G，B)r；
其中r为伽马因子，为可调整的参数，R、G、B分别代表图像的红、绿、蓝分量值。
4.根据权利要求1或2所述的图像处理方法，其特征在于
所述进行无缝拼接操作的过程包括
1)根据输入的图像，将图像转化为像素矩阵；
2)根据拼接区域，确定计算矩阵的大小；
3)根据拼接方式，确定计算方式；
4)采用拼接函数对图像进行无缝拼接操作。
5.一种图像处理装置，其特征在于，包括
获取单元，用于获取输入的至少两副图像；拼接单元，用于确定图像的拼接区域、拼接方式，利用拼接函数进行无缝拼接操作，所述拼接函数的公式为
其中P为拼接因子，为可调整的参数；
第一校正单元，用于对图像进行色彩校正处理；
第二校正单元，用于对图像进行Gamma校正处理；
输出单元，用于将经过色彩校正处理和Gamma校正处理后的图像进行输出。
6.根据权利要求5所述的图像处理装置，其特征在于
所述第一校正单元对图像进行色彩校正处理时，
采用颜色校正函数对图像进行色彩校正处理，所述颜色校正函数的公式为
其中a为色彩校正因子，为可调整的参数。
7.根据权利要求5或6所述的图像处理装置，其特征在于
所述第二校正单元对图像进行Gamma校正处理时，
采用Gamma校正函数对图像进行Gamma校正处理，所述Gamma校正函数的公式为
Y(R，G，B)＝(R，G，B)r；
其中r为伽马因子，为可调整的参数，R、G、B分别代表图像的红、绿、蓝分量值。
8.根据权利要求5或6所述的图像处理装置，其特征在于
所述拼接单元进行无缝拼接操作时，执行以下操作
1)根据输入的图像，将图像转化为像素矩阵；
2)根据拼接区域，确定计算矩阵的大小；
3)根据拼接方式，确定计算方式；
4)采用拼接函数对图像进行无缝拼接操作。
全文摘要
本发明公开一种图像处理方法及图像处理装置。该方法包括获取输入的至少两副图像；确定图像的拼接区域、拼接方式，利用拼接函数进行无缝拼接操作；对图像进行色彩校正处理；对图像进行Gamma校正处理；将经过色彩校正处理和Gamma校正处理后的图像进行输出。本发明还相应提供一种图像处理装置。本发明提供的技术方案能够使得输出的图像减小失真，提高分辨率，更好满足用户需求。
文档编号H04N9/31GK101742341SQ20101001940
公开日2010年6月16日 申请日期2010年1月14日 优先权日2010年1月14日
发明者罗笑南, 薛敬明, 李峰 申请人:中山大学