[發(fā)明專(zhuān)利]圖像扭曲系數(shù)提取方法、扭曲矯正方法及系統(tǒng)、電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110841216.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113591846A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳哲楠;安晟;田寶亮;李霄鵬;黃宇飛;王巖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 作業(yè)幫教育科技(北京)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/32
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/32;G06N3/04;G06N3/08;G06N20/00
• 代理公司: 北京清誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11691
• 代理人: 喻穎

1.一種圖像扭曲系數(shù)的提取方法，其特征在于，包括如下步驟：

采用預(yù)先訓(xùn)練好的人工智能模型對(duì)待矯正圖像上的扭曲系數(shù)進(jìn)行提取；

其中，所述預(yù)先訓(xùn)練好的人工智能模型為U-Net網(wǎng)絡(luò)，所述U-net網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的輸入為待扭曲矯正的圖像及待提取位置的坐標(biāo)值，輸出為所述坐標(biāo)值扭曲恢復(fù)所需要的x方向和y方向的偏移量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先訓(xùn)練好的人工智能模型為帶有空洞卷積結(jié)構(gòu)的U-net網(wǎng)絡(luò)；

可選地，所述預(yù)先訓(xùn)練好的U-Net網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)如下方法生成：

構(gòu)建用于扭曲系數(shù)提取的U-net網(wǎng)絡(luò)；

采用樣本對(duì)構(gòu)建的所述U-net網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；其中，所述樣本無(wú)需標(biāo)注。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述樣本是源自原本完全平整的文檔圖像，對(duì)其進(jìn)行各種扭曲變換以模擬所述人工智能模型需要處理的扭曲，同時(shí)記錄扭曲恢復(fù)所需要的x方向和y方向的偏移量。

4.一種圖像扭曲矯正方法，其特征在于，包括如下步驟：

根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的圖像扭曲系數(shù)的提取方法，提取得到待矯正圖像的扭曲系數(shù)；

基于所述扭曲系數(shù)，對(duì)所述待矯正圖像進(jìn)行扭曲矯正。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述扭曲矯正是基于編碼器-解碼器結(jié)構(gòu)的深度學(xué)習(xí)模型來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像重建，其中編碼器從輸入圖像中提取特征，解碼器從提取的特征中還原出平整的圖像。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述深度學(xué)習(xí)模型的損失函數(shù)通過(guò)如下方法計(jì)算：

基于獲取的扭曲系數(shù)，計(jì)算所述深度學(xué)習(xí)模型輸出的圖像x方向上的偏移量和y方向上的偏移量，并將這兩個(gè)方向的格點(diǎn)數(shù)據(jù)與扭曲圖像生成時(shí)保存的真實(shí)x方向的偏移量與真實(shí)y方向上的偏移量進(jìn)行均方差計(jì)算，作為網(wǎng)絡(luò)的格點(diǎn)損失函數(shù)；計(jì)算模型輸出的圖像和真實(shí)平整圖像之間的均方差損失函數(shù)；根據(jù)上述兩個(gè)損失函數(shù)計(jì)算梯度，更新整個(gè)深度學(xué)習(xí)模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對(duì)待矯正圖像提取扭曲系數(shù)的步驟是逐像素的；

可選地，對(duì)所述待矯正圖像進(jìn)行扭曲矯正之后，使用高斯模糊進(jìn)行局部平滑，消除局部的異常扭曲。

8.一種圖像扭曲矯正系統(tǒng)，其特征在于，包括：

預(yù)先訓(xùn)練好的人工智能模型，所述人工智能模型為U-Net網(wǎng)絡(luò)；

扭曲系數(shù)提取模塊，用于根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的扭曲系數(shù)的提取方法，采用所述人工智能模型對(duì)待矯正圖像上的扭曲系數(shù)進(jìn)行提??；

扭曲矯正模塊，用于基于所述扭曲系數(shù)提取模塊提取的扭曲系數(shù)，采用基于編碼器-解碼器結(jié)構(gòu)的深度學(xué)習(xí)模型對(duì)所述待矯正圖像進(jìn)行扭曲矯正。

9.一種電子設(shè)備，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序，其特征在于：

當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序被執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。