基于多張圖的摩爾紋去除方法技術

本發明專利技術涉及計算機視覺、圖像處理技術，為提出具有普適性的摩爾紋去除方法，本發明專利技術，基于多張圖的摩爾紋去除方法，步驟如下：步驟1、圖像對齊：將拍屏圖像都變換到同一視角；步驟2、從同一視角的圖像

Moire Mark Removal Method Based on Multiple Graphs

The present invention relates to computer vision and image processing technology. In order to propose a universal method for removing moire lines, the moire lines removal method based on multiple graphs is as follows: step 1, image alignment: to transform the screen images into the same perspective; step 2, to remove the moire lines from the same perspective.

【技術實現步驟摘要】
基于多張圖的摩爾紋去除方法
本專利技術涉及計算機視覺、圖像處理技術，具體講,涉及基于多張圖的摩爾紋去除方法。
技術介紹
拍屏圖像(即相機拍攝的有關顯示屏內容的圖片)當中，往往會出現不規則的色彩各異的條紋，即摩爾紋。這一現象由顯示設備網格和相機傳感器陣列間的混疊而形成，嚴重影響了圖像質量。摩爾紋的結構和分布與場景信息、相機采樣頻率和差值算法密切相關，不同場景下摩爾紋的樣式不同，摩爾紋分布的密度也會隨相機的拍攝位置及視角變化，因此數字圖像中摩爾紋的去除比較困難。現下摩爾紋的去除方法主要分為兩類。一類采用預處理的方法。最常見的方法是在相機鏡頭前放置一個抗混疊濾波器，它通過引入模糊成像的方式來解決摩爾紋問題，在去除摩爾紋的同時丟失了部分細節和紋理信息。另一種預處理方法針對彩色濾波陣列(ColorFilterArray,CFA)設計差值算法去除摩爾紋。首先通過簡單差值補全綠色通道丟失的像素信息，然后利用重建的綠色通道道德像素數據以及圖像傳感器捕獲的紅、藍通道的像素數據，進一步借助彩色圖像通道間信息的相關性完成紅、藍通道的重建。這一方法計算復雜度高并且嚴重依賴于綠色通道的圖像質量。另一類摩爾紋去除方法基于不同類型的摩爾紋圖像做后處理，如電影膠片、X射線圖、掃描圖像和紋理圖像等，針對不同的摩爾紋圖像源和不同的摩爾紋樣式采用不同的先驗模型。雖然這類方法針對特定摩爾紋能實現良好的效果，但是不能通用于豐富的摩爾紋圖像的去除。
技術實現思路
為克服現有技術的不足，本專利技術旨在提出具有普適性的摩爾紋去除方法。為此，本專利技術采用的技術方案是，基于多張圖的摩爾紋去除方法，步驟如下：步驟1、圖像對齊：將拍屏圖像都變換到同一視角步驟1.1、從M張拍屏圖像{I1,I2,…,IM}中選擇感興趣的一張圖像視角作為基準圖像Ib，b∈{1,2,…,M}；步驟1.2、將拍屏圖像Ii分別對齊到Ib，i＝1,2,…,M且i≠b；步驟2、從同一視角的圖像中，選擇無摩爾紋或者摩爾紋輕微的區域，生成對應的掩摸{M1,M2,…,MM}，即圖像中被選擇的區域對應的像素值為1，其他區域像素值為0，選擇的區域應至少要有幾個像素的重疊，以便在下一步中合成整張圖像；步驟3、圖像融合：將上步中選擇的各個圖像區域融合到一張圖IC，重疊部分的像素取平均值以減輕邊界效應：其中Σ表示圖像融合操作。步驟1.2進一步細化如下：步驟1.2.1、從拍屏圖像Ii和基準圖像Ib中依據SIFT特征提取特征點，表示為Ωx＝{xi,xb}；步驟1.2.2、采用RANSAC算法計算Ii和Ib間的單應性矩陣H，從Ωx中隨機選擇四對匹配點計算H矩陣，用Ωx中剩余的匹配點來驗證H矩陣的匹配效果，如果和間的距離小于給定閾值∈，則這一匹配對為內部對，否則為外部對，重復這一過程直至H可以匹配的內部對數目達到最大值，然后利用所有的內部對計算得到單應性矩陣H0；步驟1.2.3、根據上步得到的矩陣H0對齊Ii到Ib，對齊圖像記為本專利技術的特點及有益效果是：本專利技術針對摩爾紋的去除方法，通過對齊多張圖像到同一視角，融合多張圖的互補信息，有效的去除了摩爾紋，具有以下特點：1、本專利技術提出的算法基于融合各圖像的互補信息，方法簡單且行之有效。2、本專利技術提出的算法不受限于圖像的種類或者摩爾紋的類型，具有普適性。附圖說明：圖1是算法流程圖；圖2是本專利技術的輸入和輸出：(a)是輸入，包含三張帶摩爾紋圖像,(b)是輸出的去摩爾紋圖像。圖3、圖4展示了本專利技術的兩組結果：(a)是輸入圖像，第一列大圖是作為基準的帶摩爾紋圖像，第二列是其余輸入圖像；(b)是輸出圖像的去摩爾紋結果。具體實施方式本專利技術屬于計算機視覺領域，涉及多張拍屏圖像去摩爾紋的方法。具體講，相機拍攝屏幕時會產生摩爾紋現象，嚴重影響圖像視覺效果，通過對齊多個視角的拍屏圖像到同一視角，融合這一視角下的多張圖的互補信息，去除拍屏圖像中的摩爾紋，進而得到干凈的拍屏圖像。為克服現有技術的不足，本專利技術旨在提供一種具有普適性的摩爾紋去除方法。為實現上述目的，本專利技術采取以下技術方案：基于多張圖的互補信息去除摩爾紋，步驟如下：步驟1、圖像對齊：將拍屏圖像都變換到同一視角。步驟1.1、從M張拍屏圖像{I1,I2,…,IM}中選擇感興趣的一張圖像視角作為基準圖像Ib，b∈{1,2,…,M}；步驟1.2、將拍屏圖像Ii(i＝1,2,…,M且i≠b)分別對齊到Ib；步驟1.2.1、從拍屏圖像Ii和基準圖像Ib中依據SIFT特征提取特征點，表示為Ωx＝{xi,xb}；步驟1.2.2、采用RANSAC(RandomSampleConsensus)算法計算Ii和Ib間的單應性矩陣H。從Ωx中隨機選擇四對匹配點計算H矩陣，用Ωx中剩余的匹配點來驗證H矩陣的匹配效果。如果和間的距離小于給定閾值∈，則這一匹配對為內部對，否則為外部對。重復這一過程直至H可以匹配的內部對數目達到最大值。然后利用所有的內部對計算得到單應性矩陣H0；步驟1.2.3、根據上步得到的矩陣H0對齊Ii到Ib，對齊圖像記為步驟2、從同一視角的圖像中，選擇無摩爾紋或者摩爾紋輕微的區域，生成對應的掩摸{M1,M2,…,MM}，即圖像中被選擇的區域對應的像素值為1(邏輯數據類)，其他區域像素值為0。注意選擇的區域應至少要有幾個像素的重疊，以便在下一步中合成整張圖像。步驟3、圖像融合：將上步中選擇的各個圖像區域融合到一張圖IC，重疊部分的像素取平均值以減輕邊界效應：其中Σ表示圖像融合操作。本專利技術采取了如下技術方案：步驟1、圖像對齊：將拍屏圖像都變換到同一視角。步驟1.1、從M張拍屏圖像{I1,I2,…,IM}中選擇感興趣的一張圖像視角作為基準圖像Ib，b∈{1,2,…,M}；步驟1.2、將拍屏圖像Ii(i＝1,2,…,M且i≠b)分別對齊到Ib；步驟1.2.1、從拍屏圖像Ii和基準圖像Ib中依據SIFT特征提取特征點，表示為Ωx＝{xi,xb}；步驟1.2.2、采用RANSAC算法計算Ii和Ib間的單應性矩陣H。從Ωx中隨機選擇四對匹配點計算H矩陣，用Ωx中剩余的匹配點來驗證H矩陣的匹配效果。如果和間的距離小于給定閾值∈，則這一匹配對為內部對，否則為外部對。重復這一過程直至H可以匹配的內部對數目達到最大值。然后利用所有的內部對計算得到單應性矩陣H0；步驟1.2.3、根據上步得到的矩陣H0對齊Ii到Ib，對齊圖像記為步驟2、從同一視角的圖像中，選擇無摩爾紋或者摩爾紋輕微的區域，生成對應的掩摸{M1,M2,…,MM}，即圖像中被選擇的區域對應的像素值為1(邏輯數據類)，其他區域像素值為0。注意選擇的區域至少要有幾個像素的重疊，以便在下一步中合成整張圖像。步驟3、圖像融合：將上步中選擇的各個圖像區域融合到一張圖IC，重疊部分的像素取平均值以減輕邊界效應：其中Σ表示圖像融合操作。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種基于多張圖的互補信息去除摩爾紋，其特征是，步驟如下：步驟1、圖像對齊：將拍屏圖像都變換到同一視角步驟1.1、從M張拍屏圖像{I1,I2,…,IM}中選擇感興趣的一張圖像視角作為基準圖像Ib，b∈{1,2,…,M}；步驟1.2、將拍屏圖像Ii分別對齊到Ib，i＝1,2,…,M且i≠b；步驟2、從同一視角的圖像

【技術特征摘要】
1.一種基于多張圖的互補信息去除摩爾紋，其特征是，步驟如下：步驟1、圖像對齊：將拍屏圖像都變換到同一視角步驟1.1、從M張拍屏圖像{I1,I2,…,IM}中選擇感興趣的一張圖像視角作為基準圖像Ib，b∈{1,2,…,M}；步驟1.2、將拍屏圖像Ii分別對齊到Ib，i＝1,2,…,M且i≠b；步驟2、從同一視角的圖像中，選擇無摩爾紋或者摩爾紋輕微的區域，生成對應的掩摸{M1,M2,…,MM}，即圖像中被選擇的區域對應的像素值為1，其他區域像素值為0，選擇的區域應至少要有幾個像素的重疊，以便在下一步中合成整張圖像；步驟3、圖像融合：將上步中選擇的各個圖像區域融合到一張圖IC，重疊部分的像素取平均值以減...

【專利技術屬性】
技術研發人員：岳煥景，梁麗璞，楊敬鈺，侯春萍，
申請(專利權)人：天津大學，
類型：發明
國別省市：天津,12