目標物邊緣提取方法和裝置制造方法
【專利摘要】本公開是關于一種目標物邊緣提取方法和裝置，屬于圖像處理領域。該方法包括：拍攝目標物的至少兩幀圖像，獲取從拍攝到每一幀圖像到拍攝下一幀圖像時的傳感器變化參數；對于該至少兩幀圖像中的第一圖像和第二圖像，根據該第一圖像中的第一目標物邊緣線段以及傳感器變化參數，估計該第二圖像中的第二目標物邊緣線段；提取該第二圖像中的邊緣線段，作為第二圖像邊緣線段；根據第二目標物邊緣線段，對該第二圖像邊緣線段進行過濾；將剩余的第二圖像邊緣線段作為該第二圖像的目標物邊緣線段。本發明通過利用一幀圖像已有的目標物邊緣提取結果提取另一幀圖像的目標物邊緣，減小了計算量，節省了邊緣提取的時間，提高了邊緣提取的速度。
【專利說明】目標物邊緣提取方法和裝置

【技術領域】
[0001 ] 本公開是關于圖像處理領域，具體來說是關于目標物邊緣提取方法和裝置。

【背景技術】
[0002]圖像邊緣是圖像的基本特征，隨著圖像識別技術的發展和普及，對圖像邊緣提取的研究也越來越重要。提取圖像邊緣時，先對圖像進行去噪處理，得到灰度圖像，利用Sobel (索貝爾)或者Canny等算子提取灰度圖像的邊緣，再通過霍夫變換進行線段檢測，得到灰度圖像中的邊緣線段。
[0003]圖像中的目標物上可能會有各種各樣的圖案，如銀行卡上印刷的圖案等，如果要提取圖像中目標物的邊緣但是目標物上的圖案很復雜時，利用上述邊緣提取方法會提取到很多線段，這些線段中既有目標物的邊緣線段，也有目標物上圖案的邊緣線段，此時，可以對提取到的線段進行增長處理，將增長后可以相交且能夠圍成一個封閉區域的線段，作為目標物的邊緣線段。
[0004]在實現本發明的過程中，發明人發現相關技術存在缺陷，例如:圖像中提取到的線段很多，對線段進行增長處理時的計算量很大，耗費的時間過多，從而導致邊緣提取的速度很慢。


【發明內容】

[0005]為了解決相關技術中存在的問題，本公開提供了一種目標物邊緣提取方法和裝置。所述技術方案如下:
[0006]根據本公開實施例的第一方面，提供了一種目標物邊緣提取方法，所述方法包括:
[0007]拍攝目標物的至少兩幀圖像，獲取從拍攝到每一幀圖像到拍攝下一幀圖像時所檢測到的傳感器變化參數；
[0008]對于所述至少兩幀圖像中的第一圖像和第二圖像，根據所述第一圖像中的第一目標物邊緣線段以及從拍攝到所述第一圖像到拍攝所述第二圖像時所檢測到的傳感器變化參數，估計所述第二圖像中的第二目標物邊緣線段；
[0009]提取所述第二圖像中的邊緣線段，作為第二圖像邊緣線段；
[0010]根據估計的第二目標物邊緣線段，對所述第二圖像邊緣線段進行過濾；
[0011]將過濾后剩余的第二圖像邊緣線段作為所述第二圖像的目標物邊緣線段。
[0012]所述根據所述第一圖像中的第一目標物邊緣線段以及從拍攝到所述第一圖像到拍攝所述第二圖像時所檢測到的傳感器變化參數，估計所述第二圖像中的第二目標物邊緣線段包括:
[0013]獲取所述第一目標物邊緣線段的至少一個端點的坐標，作為至少一個第一坐標；
[0014]獲取從拍攝到所述第一圖像到拍攝所述第二圖像時所檢測到的坐標偏移量；
[0015]計算所述至少一個第一坐標與所述坐標偏移量之差，得到至少一個第二坐標；
[0016]按照所述第一目標物邊緣線段中所述至少一個端點的連接關系，將所述至少一個第二坐標所對應的坐標點連接，將得到的線段作為所述第二目標物邊緣線段。
[0017]所述根據估計的第二目標物邊緣線段，對所述第二圖像邊緣線段進行過濾包括:
[0018]將所述第二目標物邊緣線段從原坐標系變換至指定坐標系，得到第二邊緣點的指定坐標，所述原坐標系中的一條直線變換至所述指定坐標系中的一個點，所述原坐標系中的一個點變換至所述指定坐標系中的一條曲線；
[0019]將所述第二圖像邊緣線段從原坐標系變換至所述指定坐標系，得到第三邊緣點的指定坐標；
[0020]在所述指定坐標系中，根據所述第二邊緣點的指定坐標和所述第三邊緣點的指定坐標，過濾掉在所述第二邊緣點的預設范圍之外的第三邊緣點。
[0021]所述將過濾后剩余的第二圖像邊緣線段作為所述第二圖像的目標物邊緣線段包括:
[0022]計算在所述第二邊緣點的預設范圍之內的多個第三邊緣點的指定坐標均值；
[0023]將所述指定坐標均值對應的坐標點從所述指定坐標系逆變換至所述原坐標系，將逆變換得到的線段作為所述第二圖像的目標物邊緣線段。
[0024]所述將所述第二目標物邊緣線段從原坐標系變換至指定坐標系，得到第二邊緣點的指定坐標包括:
[0025]應用以下公式，將所述第二目標物邊緣線段從原坐標系變換至指定坐標系，得到第二邊緣點的指定坐標:
/ \
[0026]ulphu = ?ινΙαΠ —~；

U2--rI

V, - tan (alpha).ν,
[0027]disiance =',，.；

^ian [alphciy +1
[0028]其中，(Xl，yi)和(x2，y2)為所述第二目標物邊緣線段的兩個端點的原坐標，(alpha, distance)為所述第二邊緣點的指定坐標。
[0029]根據本公開實施例的第二方面，提供了一種目標物邊緣提取裝置，所述裝置包括:
[0030]變化參數獲取模塊，用于拍攝目標物的至少兩幀圖像，獲取從拍攝到每一幀圖像到拍攝下一幀圖像時所檢測到的傳感器變化參數；
[0031]估計模塊，用于對于所述至少兩幀圖像中的第一圖像和第二圖像，根據所述第一圖像中的第一目標物邊緣線段以及從拍攝到所述第一圖像到拍攝所述第二圖像時所檢測到的傳感器變化參數，估計所述第二圖像中的第二目標物邊緣線段；
[0032]邊緣提取模塊，用于提取所述第二圖像中的邊緣線段，作為第二圖像邊緣線段；
[0033]過濾模塊，用于根據估計的第二目標物邊緣線段，對所述第二圖像邊緣線段進行過濾；
[0034]目標物邊緣提取模塊，用于將過濾后剩余的第二圖像邊緣線段作為所述第二圖像的目標物邊緣線段。
[0035]所述估計模塊包括:
[0036]第一坐標獲取單元，用于獲取所述第一目標物邊緣線段的至少一個端點的坐標，作為至少一個第一坐標；
[0037]坐標偏移量獲取單元，用于獲取從拍攝到所述第一圖像到拍攝所述第二圖像時所檢測到的坐標偏移量；
[0038]第二坐標獲取單元，用于計算所述至少一個第一坐標與所述坐標偏移量之差，得到至少一個第二坐標；
[0039]連接單元，用于按照所述第一目標物邊緣線段中所述至少一個端點的連接關系，將所述至少一個第二坐標所對應的坐標點連接，將得到的線段作為所述第二目標物邊緣線段。
[0040]所述過濾模塊包括:
[0041]第一變換單元，用于將所述第二目標物邊緣線段從原坐標系變換至指定坐標系，得到第二邊緣點的指定坐標，所述原坐標系中的一條直線變換至所述指定坐標系中的一個點，所述原坐標系中的一個點變換至所述指定坐標系中的一條曲線；
[0042]第二變換單元，用于將所述第二圖像邊緣線段從原坐標系變換至所述指定坐標系，得到第三邊緣點的指定坐標；
[0043]過濾單元，用于在所述指定坐標系中，根據所述第二邊緣點的指定坐標和所述第三邊緣點的指定坐標，過濾掉在所述第二邊緣點的預設范圍之外的第三邊緣點。
[0044]所述目標物邊緣提取模塊包括:
[0045]均值計算單元，用于計算在所述第二邊緣點的預設范圍之內的多個第三邊緣點的指定坐標均值；
[0046]逆變換單元，用于將所述指定坐標均值對應的坐標點從所述指定坐標系逆變換至所述原坐標系，將逆變換得到的線段作為所述第二圖像的目標物邊緣線段。
[0047]所述第一變換單元用于應用以下公式，將所述第二目標物邊緣線段從原坐標系變換至指定坐標系，得到第二邊緣點的指定坐標:

【權利要求】
1.一種目標物邊緣提取方法，其特征在于，所述方法包括: 拍攝目標物的至少兩幀圖像，獲取從拍攝到每一幀圖像到拍攝下一幀圖像時所檢測到的傳感器變化參數； 對于所述至少兩幀圖像中的第一圖像和第二圖像，根據所述第一圖像中的第一目標物邊緣線段以及從拍攝到所述第一圖像到拍攝所述第二圖像時所檢測到的傳感器變化參數，估計所述第二圖像中的第二目標物邊緣線段； 提取所述第二圖像中的邊緣線段，作為第二圖像邊緣線段； 根據估計的第二目標物邊緣線段，對所述第二圖像邊緣線段進行過濾； 將過濾后剩余的第二圖像邊緣線段作為所述第二圖像的目標物邊緣線段。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述第一圖像中的第一目標物邊緣線段以及從拍攝到所述第一圖像到拍攝所述第二圖像時所檢測到的傳感器變化參數，估計所述第二圖像中的第二目標物邊緣線段包括: 獲取所述第一目標物邊緣線段的至少一個端點的坐標，作為至少一個第一坐標； 獲取從拍攝到所述第一圖像到拍攝所述第二圖像時所檢測到的坐標偏移量； 計算所述至少一個第一坐標與所述坐標偏移量之差，得到至少一個第二坐標； 按照所述第一目標物邊緣線段中所述至少一個端點的連接關系，將所述至少一個第二坐標所對應的坐標點連接，將得到的線段作為所述第二目標物邊緣線段。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據估計的第二目標物邊緣線段，對所述第二圖像邊緣線段進行過濾包括: 將所述第二目標物邊緣線段從原坐標系變換至指定坐標系，得到第二邊緣點的指定坐標，所述原坐標系中的一條直線變換至所述指定坐標系中的一個點，所述原坐標系中的一個點變換至所述指定坐標系中的一條曲線； 將所述第二圖像邊緣線段從原坐標系變換至所述指定坐標系，得到第三邊緣點的指定坐標； 在所述指定坐標系中，根據所述第二邊緣點的指定坐標和所述第三邊緣點的指定坐標，過濾掉在所述第二邊緣點的預設范圍之外的第三邊緣點。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述將過濾后剩余的第二圖像邊緣線段作為所述第二圖像的目標物邊緣線段包括: 計算在所述第二邊緣點的預設范圍之內的多個第三邊緣點的指定坐標均值； 將所述指定坐標均值對應的坐標點從所述指定坐標系逆變換至所述原坐標系，將逆變換得到的線段作為所述第二圖像的目標物邊緣線段。
5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述將所述第二目標物邊緣線段從原坐標系變換至指定坐標系，得到第二邊緣點的指定坐標包括: 應用以下公式，將所述第二目標物邊緣線段從原坐標系變換至指定坐標系，得到第二邊緣點的指定坐標:
/ \ r ?V9-Vi alpha = arctan ——；

\ X2 ~ xi J
V1-1an(Ulpha)X,.distance = ,-,
Jtan (alpha)~ + I 其中，(Xpy1)和(x2，y2)為所述第二目標物邊緣線段的兩個端點的原坐標，(alpha, distance)為所述第二邊緣點的指定坐標。
6.一種目標物邊緣提取裝置，其特征在于，所述裝置包括: 變化參數獲取模塊，用于拍攝目標物的至少兩幀圖像，獲取從拍攝到每一幀圖像到拍攝下一幀圖像時所檢測到的傳感器變化參數； 估計模塊，用于對于所述至少兩幀圖像中的第一圖像和第二圖像，根據所述第一圖像中的第一目標物邊緣線段以及從拍攝到所述第一圖像到拍攝所述第二圖像時所檢測到的傳感器變化參數，估計所述第二圖像中的第二目標物邊緣線段； 邊緣提取模塊，用于提取所述第二圖像中的邊緣線段，作為第二圖像邊緣線段； 過濾模塊，用于根據估計的第二目標物邊緣線段，對所述第二圖像邊緣線段進行過濾； 目標物邊緣提取模塊，用于將過濾后剩余的第二圖像邊緣線段作為所述第二圖像的目標物邊緣線段。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述估計模塊包括: 第一坐標獲取單元，用于獲取所述第一目標物邊緣線段的至少一個端點的坐標，作為至少一個第一坐標； 坐標偏移量獲取單元，用于獲取從拍攝到所述第一圖像到拍攝所述第二圖像時所檢測到的坐標偏移量； 第二坐標獲取單元，用于計算所述至少一個第一坐標與所述坐標偏移量之差，得到至少一個第二坐標； 連接單元，用于按照所述第一目標物邊緣線段中所述至少一個端點的連接關系，將所述至少一個第二坐標所對應的坐標點連接，將得到的線段作為所述第二目標物邊緣線段。
8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述過濾模塊包括: 第一變換單元，用于將所述第二目標物邊緣線段從原坐標系變換至指定坐標系，得到第二邊緣點的指定坐標，所述原坐標系中的一條直線變換至所述指定坐標系中的一個點，所述原坐標系中的一個點變換至所述指定坐標系中的一條曲線； 第二變換單元，用于將所述第二圖像邊緣線段從原坐標系變換至所述指定坐標系，得到第三邊緣點的指定坐標； 過濾單元，用于在所述指定坐標系中，根據所述第二邊緣點的指定坐標和所述第三邊緣點的指定坐標，過濾掉在所述第二邊緣點的預設范圍之外的第三邊緣點。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述目標物邊緣提取模塊包括: 均值計算單元，用于計算在所述第二邊緣點的預設范圍之內的多個第三邊緣點的指定坐標均值； 逆變換單元，用于將所述指定坐標均值對應的坐標點從所述指定坐標系逆變換至所述原坐標系，將逆變換得到的線段作為所述第二圖像的目標物邊緣線段。
10.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第一變換單元用于應用以下公式，將所述第二目標物邊緣線段從原坐標系變換至指定坐標系，得到第二邊緣點的指定坐標:
( \
V — V alpha = arclan —,
^X2-X1J
V, -1an(CiIpha)Xl.disiance — ,-,
JiM\{^alpha \ +1 其中，Oqj1)和U2，y2)為所述第二目標物邊緣線段的兩個端點的原坐標，(alpha, distance)為所述第二邊緣點的指定坐標。
【文檔編號】G06K9/46GK104182751SQ201410361293
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】徐曉舟, 陳志軍, 秦秋平 申請人:小米科技有限責任公司