[發明專利]一種非自然對象的圖像識別、替換方法和裝置

在審

• 申請號: 202011537276.5
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112634382A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 高靈超;程志華;李浩松;王路濤;劉文立;郝赫;王一夢;郭敬林
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司大數據中心;北京國電通網絡技術有限公司
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90;G06T7/12;G06T7/136;G06T7/194;G06K9/38
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李翔

本發明公開了一種非自然對象的圖像識別、替換方法和裝置，所述方法包括：利用經過預先訓練得到的神經網絡從待識別的圖像中，初步識別并輸出非自然對象所在區域的圖像；統計取樣得到的像素點的色彩值在三維色彩模型下的三維空間分布，并進行主成分分析；根據主成分分析結果，確定圖像二值化的閾值，并根據確定的閾值，對所述非自然對象所在區域的圖像進行二值化；根據二值化的圖像，對非自然對象進行識別。應用本發明可以提高圖像識別的準確率、提高替換后的圖像的清晰度。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別是指一種非自然對象的圖像識別、替換方法和裝置。

背景技術

現有的圖像識別技術，多對待識別的圖像采用直接灰度化處理方式，利用圖像灰度化后灰度值的梯度變化情況作為前景物與背景間邊緣識別的關鍵信息；進而利用相關算子、變換進行邊緣提取。

然而，在前景物與背景色灰度化后的灰度值過于接近的情況下，現有的圖像識別技術會遇到識別困難，致使關鍵邊緣信息破碎，復雜場景識別率較差。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種非自然對象的圖像識別、替換方法和裝置，以提高圖像識別的準確率、提高替換后的圖像的清晰度。

基于上述目的，本發明提供一種非自然對象的圖像識別方法，包括：

利用經過預先訓練得到的神經網絡從待識別的圖像中，初步識別并輸出非自然對象所在區域的圖像；

統計取樣得到的像素點的色彩值在三維色彩模型下的三維空間分布，并進行主成分分析；

根據主成分分析結果，確定圖像二值化的閾值，并根據確定的閾值，對所述非自然對象所在區域的圖像進行二值化；

根據二值化的圖像，對非自然對象進行識別。

其中，所述根據主成分分析結果，確定圖像二值化的閾值，具體包括：

利用所述非自然對象所在區域的圖像的色彩值在主成分分析中的分布特征，選取貢獻率最大的第一、第二主成分平面上小區域分布密度最大的像素點的顏色為目標顏色；

在以目標顏色的像素點組合的點集中，計算各像素點的色彩均值；

根據計算的色彩均值，并參考所述三維色彩模型下第一、第二主成分在各坐標軸上的貢獻率，確定所述閾值。

本發明還提供一種非自然對象的圖像替換方法，包括：

根據如上所述的圖像識別方法，從待識別的圖像中得到非自然對象所在區域的圖像，并對其二值化得到二值化圖像，進而識別出非自然對象；

根據識別結果，替換掉所述非自然對象所在區域的圖像中的非自然對象，且對替換對象進行透視變換，得到替換后的圖像；

將替換后的圖像置入原圖像；其中，所述原圖像為所述待識別的圖像。

較佳地，所述非自然對象具體為文字，以及

所述根據識別結果，替換掉所述非自然對象所在區域的圖像中的非自然對象，具體包括：

根據識別出的文字的字體、大小，將相應字體、字號的文字替換掉所述非自然對象所在區域的圖像中的文字。

其中，所述對替換對象進行透視變換，具體包括：

對所述二值化的圖像進行邊緣提取；

選取提取的任意一組可能的邊緣直線，進行四邊形構建嘗試后，將包圍所述非自然對象的最小面積的四邊形，作為最終識別結果并輸出該四邊形的頂點坐標；

利用所述頂點坐標計算所述替換對象的透視變形參數，對所述替換對象進行透視變換。