[發(fā)明專利]圖像高亮區(qū)域的檢測方法、內(nèi)容檢測方法及內(nèi)容檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110401299.8
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN103150717A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宮衛(wèi)濤;王煒;劉東利;尹悅燕;趙穎
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社理光
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 張麗新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及圖像處理，更具體地，涉及圖像高亮區(qū)域的檢測方法、內(nèi)容檢測方法及內(nèi)容檢測裝置。

背景技術(shù)

在某些情景下拍攝的圖像經(jīng)常存在高亮或反光區(qū)域，如照相機(jī)或投影儀-攝像機(jī)系統(tǒng)中所拍攝的圖像。

例如在演講或者會議中，一般使用投影儀-攝像機(jī)系統(tǒng)，其中投影儀或大屏幕顯示設(shè)備常常用來展示相關(guān)的材料內(nèi)容，在諸如遠(yuǎn)程會議的情況下，會使用攝像機(jī)來拍攝投影區(qū)域并將所拍攝的圖像傳到遠(yuǎn)程會議的參與者，這時投影區(qū)域上的表面經(jīng)常出現(xiàn)高亮，導(dǎo)致所拍攝的圖像高亮區(qū)域內(nèi)的內(nèi)容不可見或者無法看清，因此遠(yuǎn)程會議的參與者辨認(rèn)高亮區(qū)域的內(nèi)容存在困難，導(dǎo)致交流困難。

一般認(rèn)為，圖像表面有兩種反射分量，鏡面反射和漫反射分量。漫反射(diffuse)是指來自一個方向的光，經(jīng)漫反射使光均勻向各方向傳播。漫反射是由表面的粗糙不平引起的，與視點(diǎn)無關(guān)，漫反射光的空間分布是均勻的。鏡面反射(Specular)是指對于理想鏡面，反射光集中在一個方向，并遵守反射定律。對一般的光滑表面，反射光集中在一個范圍內(nèi)，且由反射定律決定的反射方向光最大。因此，對于同一點(diǎn)來說，從不同位置所觀察到的鏡面反射光強(qiáng)是不同的。在反射方向附近形成很亮的光斑，稱為高光現(xiàn)象，將存在高光現(xiàn)象的區(qū)域稱為高亮區(qū)域。一般認(rèn)為高亮區(qū)域是由于鏡面反射分量引起的。現(xiàn)有技術(shù)中通常存在兩種消除圖像高亮影響的途徑。其中一種是，利用反光表面的紋理信息來構(gòu)建模型，從而估計并增強(qiáng)鏡面反射高亮區(qū)域的圖像內(nèi)容。但是，在圖像表面紋理特征不明顯的情況下，例如在投影儀-攝像機(jī)系統(tǒng)中，投影區(qū)域的表面是光滑的，沒有紋理信息，該方法難于適用。

現(xiàn)有技術(shù)中消除圖像高亮的另一種常用方法是從原始存在閃光的圖像減去一幅鏡面反射的圖像。例如在美國專利US7027662中，該方法就相同對象拍攝沒有閃光的圖像和閃光圖像，通過在閃光圖像上減去無閃光圖像得到差值圖像，利用強(qiáng)度閾值來處理差值圖像得到人工處理的圖像，然后從閃光圖像中減去該人工處理的圖像來消除高亮。拍攝沒有閃光的圖像限制了該方法的應(yīng)用。

另外，在題為“一種光源顏色計算和圖像校正方法”的專利CN101146233中，對彩色圖像中每個像素點(diǎn)的色度進(jìn)行歸一化，根據(jù)像素的相似性利用投票的方法快速檢測高亮區(qū)域；此外，該方法將RGB色彩投影在逆強(qiáng)度和色度空間，然后通過在逆強(qiáng)度坐標(biāo)系將所有像素擬合到一條直線上，計算光源的色度，基于光源的色度修正漫反射圖像上的顏色信息。

此外，在Pishva?Davar等的題為“Image?highlight?correction?using?illumination?specific?HSV?color?coordinate”的美國專利US7555159中，提出如下方法：將RGB色彩空間下的圖像投影到一種光照特殊化的HSV色彩空間上；為每個像素預(yù)測無高亮的HSV坐標(biāo)系；在RGB顏色空間還原無高亮的圖像。該方法在構(gòu)建新的顏色坐標(biāo)系之前需要知道光源的強(qiáng)度和顏色。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明希望提供一種檢測高亮區(qū)域的方法和裝置。

本發(fā)明還希望提供一種無需利用圖像紋理信息的檢測高亮區(qū)域的內(nèi)容的方法和裝置。

本發(fā)明還希望提供一種增強(qiáng)高亮區(qū)域內(nèi)容的檢測結(jié)果的方法和裝置。

本發(fā)明還希望提供一種還原高亮區(qū)域的色彩信息的方法和裝置。

為此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種圖像高亮區(qū)域的內(nèi)容檢測方法，其可以包括：確定高亮區(qū)域內(nèi)各個像素的高亮影響因子，該高亮影響因子表示高亮區(qū)域?qū)υ撓袼貎?nèi)容影響的強(qiáng)度；基于高亮區(qū)域內(nèi)各個像素的高亮影響因子來檢測圖像高亮區(qū)域中的內(nèi)容。

通過在高亮區(qū)域內(nèi)容檢測中考慮高亮區(qū)域?qū)Ω鱾€像素的影響，可以適應(yīng)各種照明條件，降低了鏡面反射的影響，能夠更準(zhǔn)確地檢測出高亮區(qū)域的內(nèi)容。

此外，基于高亮區(qū)域內(nèi)各個像素的高亮影響因子來檢測圖像高亮區(qū)域中的內(nèi)容可以包括：根據(jù)高亮區(qū)域外的圖像內(nèi)容來確定第一閾值；針對高亮區(qū)域內(nèi)的各個像素，基于該各個像素的高亮影響因子，來調(diào)整該第一閾值，以確定針對該各個像素的閾值；根據(jù)針對該各個像素的閾值，來確定該各個像素屬于內(nèi)容還是背景，從而獲得第一檢測結(jié)果。

此外，該內(nèi)容檢測方法還可以包括：基于多個不同尺度的局部區(qū)域的信息來檢測內(nèi)容，從而得到第二檢測結(jié)果；至少基于第一檢測結(jié)果和第二檢測結(jié)果來獲得最終檢測結(jié)果。該組合的高亮區(qū)域內(nèi)容檢測方法可以獲得更高的檢測準(zhǔn)確率。

此外，可以根據(jù)各個像素的高亮影響因子來確定該多個不同尺度的局部區(qū)域中的至少一個局部區(qū)域的尺度的大小。