图像处理方法、系统、电子设备、可读存储介质及芯片与流程

本公开涉及图像处理，特别涉及一种图像处理方法、系统、电子设备、可读存储介质及芯片。

背景技术：

1、由于镜头的物理特性，通过镜头拍摄得到的图像往往存在luma shading(亮度不均匀)和color shading(色彩不均匀)的问题。

2、其中，color shading表现为图像中心的颜色与四周的颜色不一致。在不同色温的光源下拍摄得到的图像，其r、g、b三个颜色通道的衰减趋势不同，导致形成color shading，严重影响图像的质量。

3、针对图像存在color shading的问题，通常需要使用图像信号处理器中包含的lsc(lens shading correction)模块对拍摄得到的原始图像进行镜头阴影补偿。

4、现有技术中，通常通过在多个标准光源下(d65,tl84,cwf等)分别拍摄多张原始图像，分别基于这些原始图像标定得到各种光源下的镜头阴影补偿表，存储备用。在实际场景拍摄图像时，根据当前场景光源，调用存储的阴影补偿表对当前场景光源图像进行colorshading补偿。

5、但由于可用于标定的光源数量有限，不可能对所有色温的光源标定。并且，实际环境光源比标定光源更复杂，可能为混合光源，如室内窗边光源。直接调用预先标定的补偿表，不能较好地适应复杂光源场景，镜头阴影补偿效果不理想。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本公开提供了一种图像处理方法、系统、电子设备、可读存储介质及芯片，通过预先标定好的少量预设阴影补偿表，获取可以使补偿效果误差最小的目标补偿组合及其中两个预设阴影补偿表各自的目标补偿权重，自适应地插值出最接近拍摄待处理图像时的光源的色温的目标阴影补偿表，有效地补偿色彩不均匀的问题。

2、第一方面，本公开提供一种图像处理方法，该方法包括：

3、获取若干预设阴影补偿表，所述若干预设阴影补偿表根据不同色温的光源标定得到；

4、根据所述若干预设阴影补偿表得到多个补偿组合，其中每个所述补偿组合包括两个不同的所述预设阴影补偿表；

5、获取每个所述补偿组合对第一处理图像的补偿效果误差，所述第一处理图像为待处理图像的降采样图像；

6、根据所述补偿效果误差选取目标补偿组合对所述待处理图像进行补偿。

7、较佳地，所述获取每个所述补偿组合对第一处理图像的补偿效果误差的步骤包括：

8、使用所述补偿组合对所述第一处理图像进行补偿，得到第二处理图像；

9、获取所述第二处理图像中的至少一个目标平坦区域；

10、根据每个所述目标平坦区域的色值分别计算所述目标平坦区域的目标特征值；

11、根据所有所述目标平坦区域的所述目标特征值计算所述补偿效果误差。

12、较佳地，所述根据每个所述目标平坦区域的色值分别计算所述目标平坦区域的目标特征值的步骤包括：

13、获取所述目标平坦区域的第一误差值和第二误差值，所述第一误差值根据所述目标平坦区域中像素的第一特征值确定，所述第二误差值根据所述目标平坦区域中像素的第二特征值确定；

14、计算所述目标平坦区域的第一误差值和第二误差值之和得到所述目标平坦区域的所述目标特征值。

15、较佳地，所述第一误差值为所述第一特征值的方差，所述第一特征值根据所述目标平坦区域中像素的r值与g值的比值确定；所述第二误差值为所述第二特征值的方差，所述第二特征值根据所述目标平坦区域中像素的b值与g值的比值确定。

16、较佳地，所述第一特征值的取值范围为所述目标平坦区域中像素的r/g的对数域，所述第二特征值的取值范围为所述目标平坦区域中像素的b/g的对数域，其中所述r为三色值中的r值，所述b为三色值中的b值，所述g为三色值中的g值。

17、较佳地，所述获取所述第二处理图像中的至少一个目标平坦区域的步骤包括：

18、将所述第二处理图像的像素映射到二维颜色空间，其中所述第二处理图像的像素在所述二维颜色空间中的坐标分别表征三色值中r值与g值的比值、三色值中b值与g值的比值；

19、将所述二维颜色空间划分为若干个长为第一阈值，宽为第二阈值的特征区域；

20、根据每一所述特征区域在所述第二处理图像划分出平坦区域，同一所述平坦区域中的像素属于所述二维颜色空间中的同一所述特征区域；

21、从所述平坦区域中选取所述目标平坦区域，所述目标平坦区域包含的像素数量大于预设数量，或者按照包含的像素数量从高到低进行排序时，所述目标平坦区域的排序位置不低于预设最低排序位置。

22、较佳地，在所述从所述平坦区域中选取所述目标平坦区域的步骤之前，还包括：

23、剔除所述平坦区域中像素亮度不符合预设亮度范围的像素。

24、较佳地，所述使用所述补偿组合对所述第一处理图像进行补偿步骤包括：

25、使用所述补偿组合中的两个所述预设阴影补偿表按照各自的目标补偿权重共同对所述第一处理图像进行补偿；其中，所述补偿权重之和为1。

26、较佳地，所述目标补偿权重的获取步骤包括：

27、根据二分查找法和/或n分查找法，迭代优化所述补偿组合中两个所述预设阴影补偿表各自的补偿权重，根据每次迭代计算出的所述补偿效果误差和预设迭代次数确定各自的所述目标补偿权重。

28、较佳地，所述若干预设阴影补偿表分别根据第一预设光源、第二预设光源、第三预设光源标定得到；其中，所述第一预设光源、第二预设光源、第三预设光源的色温依次升高。

29、较佳地，所述根据所述若干预设阴影补偿表得到多个补偿组合的步骤包括：

30、将所述若干预设阴影补偿表按照预设规则进行排序得到排序结果；

31、将所述排序结果中每两个相邻的所述预设阴影补偿表组成所述补偿组合。

32、较佳地，所述将所述若干预设阴影补偿表按照预设规则进行排序得到排序结果的步骤包括：

33、获取所述若干预设阴影补偿表对应色温的光源下的拍摄图像；

34、获取每一所述拍摄图像中的第三特征值，所述第三特征值根据所述拍摄图像中像素的三色值确定；

35、根据所述若干预设阴影补偿表对应的所述拍摄图像的所述第三特征值进行排序，以得到所述排序结果。

36、较佳地，所述第三特征值为所述拍摄图像中像素的第四特征值的平均值，或所述第三特征值为所述拍摄图像中像素的第四特征值的方差；其中，所述第四特征值为像素的r/g、g/r、b/g、g/b、r/g+b/g、g/r+g/b中任意一种，所述r为三色值中的r值，所述b为三色值中的b值，所述g为三色值中的g值。

37、较佳地，所述将所述若干预设阴影补偿表按照预设规则进行排序得到排序结果的步骤包括：

38、将所述若干预设阴影补偿表按照对应的光源的色温进行排序，以得到所述排序结果。

39、较佳地，所述补偿效果误差为所有所述目标平坦区域的所述目标特征值之和。

40、较佳地，所述目标补偿组合为最小的所述补偿效果误差所对应的所述补偿组合。

41、第二方面，本公开提供一种图像处理系统，该系统包括：

42、补偿表获取模块，用于获取若干预设阴影补偿表，所述若干预设阴影补偿表根据不同色温的光源标定得到；

43、补偿表组合模块，用于根据所述若干预设阴影补偿表得到多个补偿组合，其中每个所述补偿组合包括两个不同的所述预设阴影补偿表；

44、误差获取模块，用于获取每个所述补偿组合对第一处理图像的补偿效果误差，所述第一处理图像为待处理图像的降采样图像；

45、图像补偿模块，用于根据所述补偿效果误差选取目标补偿组合对所述待处理图像进行补偿。

46、较佳地，所述误差获取模块包括：

47、补偿单元，用于使用所述补偿组合对所述第一处理图像进行补偿，得到第二处理图像；

48、平坦区域划分单元，用于获取所述第二处理图像中的至少一个目标平坦区域；

49、平坦区域特征获取单元，用于根据每个所述目标平坦区域的色值分别计算所述目标平坦区域的目标特征值；

50、补偿效果误差计算单元，用于根据所有所述目标平坦区域的所述目标特征值计算所述补偿效果误差。

51、较佳地，所述平坦区域特征获取单元包括：

52、区域误差值获取子单元，用于获取所述目标平坦区域的第一误差值和第二误差值，所述第一误差值根据所述目标平坦区域中像素的第一特征值确定，所述第二误差值根据所述目标平坦区域中像素的第二特征值确定；

53、目标特征值统计子单元，用于计算所述目标平坦区域的第一误差值和第二误差值之和得到所述目标平坦区域的所述目标特征值。

54、较佳地，所述第一误差值为所述第一特征值的方差，所述第一特征值根据所述目标平坦区域中像素的r值与g值的比值确定；所述第二误差值为所述第二特征值的方差，所述第二特征值根据所述目标平坦区域中像素的b值与g值的比值确定。

55、较佳地，所述第一特征值的取值范围为所述目标平坦区域中像素的r值与g值的比值的对数域，所述第二特征值的取值范围为所述目标平坦区域中像素的b值与g值的比值的对数域，其中所述r值为三色值中的r值，b值为三色值中的b值，g值为三色值中的g值。

56、较佳地，所述平坦区域划分单元包括：

57、颜色空间映射子单元，用于将所述第二处理图像的像素映射到二维颜色空间，其中所述第二处理图像的像素在所述二维颜色空间中的坐标分别表征三色值中r值与g值的比值、三色值中b值与g值的比值；

58、平坦区域划分子单元，用于将所述二维颜色空间划分为若干个长为第一阈值，宽为第二阈值的特征区域；

59、平坦区域划分子单元，用于根据每一所述特征区域在所述第二处理图像划分出平坦区域，同一所述平坦区域中的像素属于所述二维颜色空间中的同一所述特征区域；

60、目标平坦区域筛选子单元，用于从所述平坦区域中选取所述目标平坦区域，所述目标平坦区域包含的像素数量大于预设数量，或者按照包含的像素数量从高到低进行排序时，所述目标平坦区域的排序位置不低于预设最低排序位置。

61、较佳地，差获取模块3还包括平坦区域优化单元，用于剔除所述平坦区域中像素亮度不符合预设亮度范围的像素。

62、较佳地，所述补偿单元用于使用所述补偿组合中的两个所述预设阴影补偿表按照各自的目标补偿权重共同对所述第一处理图像进行补偿；其中，所述补偿权重之和为1。

63、较佳地，所述补偿单元包括权重优化单元，用于根据二分查找法和/或n分查找法，迭代优化所述补偿组合中两个所述预设阴影补偿表各自的补偿权重，根据每次迭代计算出的所述补偿效果误差和预设迭代次数确定各自的所述目标补偿权重。

64、较佳地，所述若干预设阴影补偿表分别根据第一预设光源、第二预设光源、第三预设光源标定得到；其中，所述第一预设光源、第二预设光源、第三预设光源的色温依次升高。

65、较佳地，所述补偿表组合模块包括：

66、补偿表排序单元，用于将所述若干预设阴影补偿表按照预设规则进行排序得到排序结果；

67、补偿表组合单元，用于将所述排序结果中每两个相邻的所述预设阴影补偿表组成所述补偿组合。

68、较佳地，所述补偿表排序单元包括：

69、第一补偿表排序子单元，用于将所述若干预设阴影补偿表按照对应的光源的色温进行排序，以得到所述排序结果。

70、较佳地，所述补偿表排序单元包括：

71、拍摄图像获取子单元，用于获取所述若干预设阴影补偿表对应色温的光源下的拍摄图像；

72、第三特征值获取子单元，用于获取每一所述拍摄图像中的第三特征值，所述第三特征值根据所述拍摄图像中像素的三色值确定；

73、第二补偿表排序子单元，用于根据所述若干预设阴影补偿表对应的所述拍摄图像的所述第三特征值进行排序，以得到所述排序结果。

74、较佳地，所述第三特征值为所述拍摄图像中像素的r值与g值的比值的平均值，或所述第三特征值为所述拍摄图像中像素的b值与g值的比值的平均值，或所述第三特征值为所述拍摄图像中像素的r值与g值的比值的方差，或所述第三特征值为所述拍摄图像中像素的b值与g值的比值的方差。

75、较佳地，所述补偿效果误差为所有所述目标平坦区域的所述目标特征值之和。

76、较佳地，所述目标补偿组合为最小的所述补偿效果误差所对应的所述补偿组合。

77、第三方面，本公开提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现第一方面及其任一种可能的设计方式所述的图像处理方法。

78、第四方面，本公开提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面及其任一种可能的设计方式所述的图像处理方法。

79、第五方面，本公开提供一种芯片，所述芯片执行第一方面及其任一种可能的设计方式所述的图像处理方法。

80、本公开的积极进步效果在于：

81、本公开提供的图像处理方法、系统、电子设备、可读存储介质及芯片，可以用于各种手机、工业相机、网络相机、平板计算机相机、游戏控制台相机、可视频智能手表、安防摄像头、摄像头模组等采用相机拍摄、预览的电子设备中进行镜头阴影补偿。本公开通过预先标定好的少量预设阴影补偿表，获取可以使补偿效果误差最小的目标补偿组合及其中两个预设阴影补偿表各自的目标补偿权重，自适应地插值出最接近拍摄待处理图像时的光源的色温的目标阴影补偿表，有效地补偿色彩不均匀的问题。

82、在较佳的实施方案中，本公开通过极少的预设阴影补偿表就可以获取到适合补偿待处理图像的目标阴影补偿表，并精准地补偿色彩不均匀的问题。本公开还将待处理图像降采样得到第一处理图像，将第一处理图像的像素映射到二维颜色空间中以快速地确定平坦区域，剔除平坦区域中亮度较暗以及较亮的像素，并选取包含像素数量较多的几个平坦区域以作为目标平坦区域，避免使用面积较小的平坦区域导致目标特征值的计算存在较大误差，提高补偿效果误差的准确性，从而保证目标补偿组合中的两个预设阴影补偿表各自的补偿权重计算更准确，使得最终插值得到的目标阴影补偿表更接近待处理图像所对应的光源标定得到的阴影补偿表。