[發明專利]一種模擬人眼的圖像中心增強處理方法

在審

• 申請號: 201811387841.7
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109785230A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 黃曉林;余強;李偉峰;張羽祺;葛云;陳穎
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種模擬人眼的圖像中心增強處理方法，突出圖像中心區域，具有更強的視覺沖擊。該方法利用非線性函數調制重采樣率，對圖像進行重采樣處理，以給與圖像中心區域更多像素分配，以此來凸顯圖像中間區域，削弱邊緣細節，模擬人眼的非線性視神經分配機制，從而使得照片呈現更接近人眼感受。

技術領域

本發明涉及圖像處理。

背景技術

人類通過眼睛獲取自然界的圖像信息，但是由于人類眼睛由眼球、晶狀體、中間凹等一系列特殊的結構組成，人腦中接收到的信息是倒置的、扭曲的、非線性的。得益于人類強大的大腦，通過人眼獲取的圖像經過大腦的處理，其方向以及圖像扭曲得到修正，同時對人眼的盲點區域進行腦補。人腦在處理視覺信息時，往往優先處理視場的中間區域，這是由于中間區域往往是人想要關注的區域，故在視覺處理中，中間區域會得到適當的強調(例如視場中心被分配更多的神經元)，而圖像邊緣區域則被一定程度削弱。

相機在工作時，感光/成像單元沒有類似人眼的非線性視神經分配機制，會對中心與非中心區域給與較一致的感光處理。從直觀感受來說，就是人通過雙眼感受外界時，視場中心的景物會形成更強大的視覺沖擊，而拍成照片則大大減少了這種中心的影響力，例如未經處理的風景照，很難形成人眼帶來的宏偉感受。

另一方面，人類在獲取外界的視覺信息時會對不同圖像信息進行分配加工，這一過程可以稱之為視覺注意機制^[1]，它是減小大腦處理信息負擔的一種重要的調節機制。通過對視覺注意機制的研究，不但有助于探索人類大腦視覺信息的處理機制，而且對圖像處理也有一定的指導意義。

現實中，人眼能看到的信息是龐大的，但是，人眼卻不能像相機那樣，在不調整焦距和觀察角度的前提下，清晰的觀察視野范圍內的大量細節，而只能對感興趣的某個物體進行細致的觀察，但是這并不影響人類認識世界?？梢岳斫鉃?，大腦只對輸送過來的視覺信息中感興趣的部分進行了感知處理，而其他部分只進行了粗糙的處理，顯然這樣的處理方式可以降低大腦的工作負擔，集中注意力。通過對人眼視覺注意機制的分析，可以得知，在大多數場景下，人腦只對看到的一部分圖像進行感知處理，而其他部分的信息往往是模糊的、粗略的、不重要的。

相機工作時，如能將視覺注意機制引入到圖像處理，則可以實現強調圖像某一部分，簡化冗余信息的作用，將計算資源優先分配給那些觀察者更想注意的圖像區域，必將極大地提高現有圖像分析方法的工作效率^[2]。

現在已經有一種圖像處理技術稱之為背景虛化，即通過將拍攝物背后的遠景焦外虛化，削弱遠景的細節信息，使得近景與遠景呈現出一種層次感，以達到視覺沖擊力，并有效突出感興趣的觀察物，但是該技術沒有實現人類視覺中重點區域與非重點區域的比例大小不同的問題，故本發明提供一種模擬人眼視覺處理的圖像中心增強的算法，為此種問題提供一種解決思路，以期更好的模擬人類眼中的世界。

鑒于上述問題，從原始的相機照片中凸顯感興趣區域，模擬視覺注意機制，從而使得照片呈現更接近人眼感受，具有一定的現實意義，也對后續圖像處理提供了一種優化資源分配的思路。

發明內容

發明目的

本發明的目的在于模擬人眼的視神經分配機制，提供一種對圖像中心區域敏感的算法，能夠突出、增強圖像中心區域，削弱邊緣。

技術方案

本發明的目的是這樣實現的：

設原始數碼照片有M行(高)N列(寬)像素點。對這個M×N像素的圖像首先進行升采樣處理，即對原始圖像進行二維插值，升采樣或插值倍數為K，得到KM×KN像素的放大圖像，可記作D₁。