[發明專利]一種圖像去陰影方法及裝置

有效

• 申請號: 202110346503.4
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113052775B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 彭兵;何盛烽
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 鄭浦娟

本發明公開了一種圖像去陰影方法及裝置，方法首先對輸入陰影圖像進行初步特征提取；然后對初步特征進行下采樣來提取出輸入陰影圖像的語義信息，得到下采樣特征圖；對下采樣特征圖進行上采樣來放大下采樣特征，并擴散光照信息到全局，得到上采樣特征圖；再根據上采樣特征圖的陰影區域和非陰影區域的統計信息來引導下采樣特征圖的轉換，使下采樣特征圖陰影區域和非陰影區域的光照信息調整成與上采樣特征圖的光照信息一致，得到轉換后的特征圖；接著將轉換后的特征圖與輸入陰影圖像相結合，得到陰影蒙版；利用去除陰影模塊將陰影蒙版和輸入陰影圖像相結合，以去除輸入陰影圖像的陰影，得到最終的去除陰影圖像。本發明能實現高精度的圖像去陰影。

技術領域

本發明涉及人工智能和計算機視覺技術領域，特別是一種圖像去陰影方法及裝置。

背景技術

近年來，隨著深度學習以及人工智能的興起，以及成本逐漸降低的硬件，人工智能領域取得了井噴式的發展，各行各業紛紛引入人工智能來給產品增加競爭力。自動駕駛是其中備受關注的一個領域，自動駕駛需要準確判斷行駛道路上的路面狀況來作出合理決策，但現實生活場景是復雜的，自動駕駛系統里面的目標檢測系統可能會由于霧霾、下雨、光照強度弱、甚至因光被物體遮擋而形成的陰影而影響檢測性能，進而影響到自動駕駛技術的廣泛安全應用。另外，在視頻圖像處理領域，圖像中的陰影可能會影響圖像的美觀性及圖像中內容的清晰度，當下很多人喜歡分享圖像或者視頻，如果能夠得到一個更加美觀清晰的圖，則能進一步增加用戶分享生活的欲望，從而提高用戶粘性。

目前，圖像去陰影的工作大部分都是基于監督訓練的方法，也出現了不少無監督的方法，但是當前去陰影的方法并沒有良好地針對圖像去陰影任務的特殊性，如陰影區域大小、圖像中的內容以及陰影強弱等的不同造成了圖像去陰影較為復雜，因此，如何做到有效去除圖像中的陰影是目前亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的第一目的在于解決現有圖像去陰影技術存在的缺點與不足，提出一種圖像去陰影方法，可實現高精度的圖像去陰影。

本發明的第二目的在于提出一種圖像去陰影裝置。

本發明的第三目的在于提出一種計算機可讀存儲介質。

本發明的第四目的在于提出一種計算設備。

本發明的第一目的通過下述技術方案實現：一種圖像去陰影方法，包括：

第一階段：

1-1)對待去除陰影的輸入陰影圖像進行初步特征提取；

1-2)對初步特征進行下采樣來提取出輸入陰影圖像的語義信息，得到下采樣特征圖；對下采樣特征圖進行上采樣來放大下采樣特征，并擴散光照信息到全局，得到上采樣特征圖；

1-3)根據上采樣特征圖的陰影區域和非陰影區域的統計信息來引導下采樣特征圖的轉換，使下采樣特征圖陰影區域和非陰影區域的光照信息調整成與上采樣特征圖的光照信息一致，得到轉換后的特征圖；

第二階段：

2-1)將第一階段得到的轉換后的特征圖與輸入陰影圖像相結合，得到陰影蒙版；

2-2)利用去除陰影模塊將陰影蒙版和輸入陰影圖像相結合，以去除輸入陰影圖像的陰影，得到最終的去除陰影圖像。

優選的，驟1-3)中下采樣特征圖的轉換過程如下：

計算上采樣特征圖的陰影區域及非陰影區域的均值和方差，計算下采樣特征圖的陰影區域及非陰影區域的均值和方差；

然后將上采樣特征圖和下采樣特征圖的陰影區域的均值串聯輸入到特征對齊器中，得到需要轉換后的陰影區域的目標均值，再將下采樣特征圖的陰影區域的均值調整為該目標均值；