[發明專利]圖像增強方法以及圖像增強裝置

在審

• 申請號: 202010102590.4
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN113284054A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 馬翼鵬;汪濤;彭競陽;宋風龍
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T3/40;G06T7/41;G06T7/90
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 王龍華;王君

本申請公開了人工智能領域中計算機視覺領域的一種圖像增強方法以及圖像增強裝置，該圖像增強方法包括：獲取待處理圖像對應的第一高動態范圍HDR圖像與待處理圖像的顏色圖像特征，待處理圖像為第一分辨率的圖像，第一HDR圖像為第二分辨率的圖像，第一分辨率大于第二分辨率，顏色圖像特征用于指示待處理圖像中的不同亮度區域或者不同顏色變化區域；將第一HDR圖像輸入神經網絡模型進行超分辨處理；通過神經網絡模型對超分辨率處理后的第一HDR圖像與顏色圖像特征進行圖像增強處理，得到待處理圖像對應的第二HDR圖像，第二HDR圖像是指分辨率大小為第一分辨率的HDR圖像。本申請的技術方案能夠提升圖像增強處理的效果。

技術領域

本申請涉及人工智能領域，更具體地，涉及計算機視覺領域中的圖像增強方法以及圖像增強裝置。

背景技術

計算機視覺是各個應用領域，如制造業、檢驗、文檔分析、醫療診斷，和軍事等領域中各種智能/自主系統中不可分割的一部分，它是一門關于如何運用照相機/攝像機和計算機來獲取我們所需的，被拍攝對象的數據與信息的學問。形象地說，就是給計算機安裝上眼睛(照相機/攝像機)和大腦(算法)用來代替人眼對目標進行識別、跟蹤和測量等，從而使計算機能夠感知環境。因為感知可以看作是從感官信號中提取信息，所以計算機視覺也可以看作是研究如何使人工系統從圖像或多維數據中“感知”的科學。總的來說，計算機視覺就是用各種成像系統代替視覺器官獲取輸入信息，再由計算機來代替大腦對這些輸入信息完成處理和解釋。計算機視覺的最終研究目標就是使計算機能像人那樣通過視覺觀察和理解世界，具有自主適應環境的能力。

圖像增強又可以稱為圖像質量增強是圖像處理領域重要的一個分支，通過圖像增強技術可以在不重新采集數據的情況下改善圖像質量，以滿足更多實際應用需求。隨著深度學習方法的發展，尤其是基于卷積神經網絡(Convolutional neural networks，CNN)的方法進行圖像處理是近年來人工智能領域發展的關鍵推動力，在計算機視覺的多種任務，比如圖像復原或者圖像增強取得了令人矚目的效果。

目前，為了滿足較大分辨率圖像(例如，4K分辨率)進行圖像增強的實時需要提出了“下采樣+高動態范圍(High dynamic range，HDR)+超分處理”的方式來節約計算開銷，以達到實時圖像質量增強的目的；即將原始分辨率輸入圖像進行下采樣，在低分辨率下進行圖像增強，得到低分辨率增強圖像；根據原始分辨率輸入圖像和低分辨率增強圖像，通過預訓練CNN還原原始分辨率，得到原始分辨率增強圖像。但是，由于基于深度學習的超分方法通常僅對原始分辨率輸入圖像的亮度通道進行復雜超分過程，而對于顏色通道通常采用簡單上采樣，從而到導致圖像增強方法存在超分辨率處理前后圖像在顏色、亮度、對比度、飽和度等方面不一致的問題。因此，在滿足圖像增強的實時需求的情況下，如何提高增強圖像處理后的圖像質量成為一個亟需解決的問題。

發明內容

本申請提供一種圖像增強方法以及圖像增強裝置，能夠在滿足圖像增強處理的實時需求的情況下使得增強處理后的圖像在顏色、亮度、對比度、飽和度等方面的性能得以增強，從而能夠提升圖像增強處理的效果。

第一方面，提供了一種圖像增強方法，包括：獲取待處理圖像對應的第一高動態范圍HDR圖像與所述待處理圖像的顏色圖像特征，其中，所述顏色圖像特征用于指示所述待處理圖像中的不同亮度區域或者不同顏色變化區域，所述待處理圖像為第一分辨率的圖像，所述第一HDR圖像為第二分辨率的圖像，所述第一分辨率大于所述第二分辨率；將所述第一HDR圖像輸入神經網絡模型進行超分辨處理；通過所述神經網絡模型對所述超分辨率處理后的所述第一HDR圖像與所述顏色圖像特征進行圖像增強處理，得到所述待處理圖像對應的第二HDR圖像，其中，所述第二HDR圖像是指分辨率大小為所述第一分辨率的HDR圖像。

需要說明的是，第二HDR圖像是指與待處理圖像分辨率大小相同的圖像；其中，分辨率大小相同可以是指圖像中具有相同數量的像素點，通過對待處理圖像進行圖像增強可以使得待處理圖像中的至少部分像素點的像素值得到調整，從而使得在視覺上第二HDR圖像的視覺效果優于待處理圖像。