[發明專利]一種摩爾紋圖案的自動去除方法和裝置

有效

• 申請號: 202211524310.4
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115908184B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發明（設計）人: 亓文法;劉宇鑫;郭宗明
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/30
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理有限公司 11200
• 代理人: 邱曉鋒

本發明涉及一種摩爾紋圖案的自動去除方法和裝置。該方法包括：獲取含摩爾紋圖案的圖像，對其作傅里葉變換，得到頻譜圖；對頻譜圖進行高斯濾波處理，得到平滑后的頻譜圖；在平滑后的頻譜圖中查找峰值點，并進行峰值過濾；對峰值過濾后的頻譜圖作中值濾波，并恢復中心區域；對恢復中心區域后的頻譜圖作反傅里葉變換；對反傅里葉變換后的圖像進行增強處理，得到去除摩爾紋圖案后的圖像。本發明提出的基于峰值濾波和圖像增強的摩爾紋圖案去除方法，能夠在有效保留原始屏幕拍攝圖像前景內容信息的前提下，快速有效地去除圖像中的摩爾紋圖案，較為理想地提高了圖像修復后的視覺質量。

技術領域

本發明屬于圖像處理領域，涉及一種摩爾紋圖案的自動去除方法和裝置，尤其涉及一種基于峰值濾波和圖像增強的摩爾紋圖案的去除方法和裝置。

背景技術

隨著多媒體技術的發展和電子設備的普及，如今，數碼相機和智能手機在人們的生活中扮演著越來越重要的角色，已經成為人們溝通交流的主要工具。但當使用這些設備拍攝電子屏幕時，便會出現水波紋形狀的摩爾紋圖案，嚴重影響了圖像的視覺質量。為此，人們提出了摩爾紋去除技術，旨在減少摩爾紋對圖像的影響，進一步提高圖像的視覺質量。

雖然目前已經有很多摩爾紋去除方法，但仍存在一些問題。例如，基于手工方式的摩爾紋去除方法主要通過利用摩爾紋圖案的特定先驗知識作插值處理來保留圖像的細節區域；或試圖將摩爾紋與背景圖像分離，而后利用特定信號去除手段去除摩爾紋，但此類方法大多都過于復雜，難以應用于實際場景。基于卷積神經網絡的摩爾紋去除方法大多通過學習并提取“含摩爾紋圖像”和“不含摩爾紋圖像”的特征來達到目的，雖取得了一定效果，但一定程度上忽略了摩爾紋分量在不同尺度或頻率間的關聯性。并且，此類方法需要大量“優質”訓練集，這也是較為困難的。

針對上述問題，在保持較低計算復雜度和低成本的同時，摩爾紋圖案的自動去除面臨著巨大的挑戰。

發明內容

本發明的目的就是通過去除圖像傅里葉變換后的若干峰值來完成對圖像的摩爾紋去除。本發明通過觀察“不含摩爾紋圖像”和“含摩爾紋”圖像在頻域中的分布差異，試圖建立頻域摩爾紋去除模型，而后，利用大津法對所得圖像作二值化和圖像增強處理，進一步提高圖像的視覺質量。基于此，本發明可以在保持低成本和有效保留圖片中文字信息的前提下，有效地去除圖像的摩爾紋。

為了實現上述目的，本發明采取如下的技術方案：

一種摩爾紋圖案的自動去除方法，包括以下步驟：

獲取含摩爾紋圖案的圖像，對其作傅里葉變換，得到頻譜圖；

對頻譜圖進行高斯濾波處理，得到平滑后的頻譜圖；

在平滑后的頻譜圖中查找峰值點，并進行峰值過濾；

對峰值過濾后的頻譜圖作中值濾波，并恢復中心區域；

對恢復中心區域后的頻譜圖作反傅里葉變換；

對反傅里葉變換后的圖像進行增強處理，得到去除摩爾紋圖案后的圖像。

優選地，在所述傅里葉變換之后，將圖像頻域進行移位操作，即將變換后的頻譜圖的中心由矩陣的原點平移到矩陣的中心，使得低頻區域集中在頻譜圖的中心；然后對移位后的頻譜圖進行所述高斯濾波處理。

優選地，所述在平滑后的頻譜圖中查找峰值點，并進行峰值過濾，包括：

在平滑后的頻譜圖中尋找最大峰值點，以其行列為參照，設置兩個峰值點之間的最小距離δ，然后找到所涵蓋范圍內的其余峰值點；

針對所有峰值點進行濾波操作，即以找到的峰值點為中心，選擇m×n大小的圖像區域，并計算峰值點周圍區域內所有像素值的平均值μ，利用平均值μ重新計算峰值點周圍區域內每個新的像素值X_ij，i＝1,2,…,m,j＝1,2,…,n。