[发明专利]基于视觉显著性的图像自适应方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种基于视觉显著性的图像自适应方法。此方法主要是从图像显示的视觉效果这一角度来考虑，旨在于将适合高清晰电视或宽屏显示器显示环境的图像进行自适应处理，能够实现在智能移动设备低分辨率和小屏幕环境下将图像内容的整体失真降到最低限度，同时保持原始图像中显著性内容的完整性。

背景技术

随着多媒体技术的飞速发展，在移动设备中浏览图片、实时播放电视节目已成为现实；随着人们经济实力的日益提高，愈来愈多的消费者购买了智能移动设备。相比普通移动通讯设备，智能移动设备的最大优势在于集成了更多的应用媒体。通过使用这些设备，如图8所示的苹果公司的iPhone，人们几乎能够在随时随地获取所需的信息。但是由于该移动设备本身的限制，如屏幕尺寸十分有限和分辨率相对高清晰电视和宽屏显示器要低很多，会给用户在浏览网络图片和编辑相片集时带来很大的不便。这一点主要表现在图片内容失真、分辨率降低和精彩细节部分的丢失上。针对这些问题，迫切需要一个能够保持原始图片内容不失真同时提高视觉效果自适应方法。

一般来说，可以将人们日常生活中接触到的图像分为三类：风景图，几何结构图和显著性对象图，其中风景图和显著性对象图最为常见。将原始高分辨率和大尺寸图像，例如，图2a中的风景图、图2b中的几何结构图像和图2c中的显著性对象图像传播到智能移动设备中显示，该智能移动设备中所显示的图像为图9a，图9b图9c中的风景图、几何结构图和显著性对象图，其中图9a中的风景图的失真较少，而图9b中的几何结构图和图9c中的显著性对象图的失真特别大。智能移动设备的屏幕尺寸越小、分辨率越低，失真就更加明显。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提出一种基于视觉显著性的图像自适应方法，该方法能够实现在智能移动设备中低分辨率和小屏幕环境下将图片的视觉效果失真降到最低，且保持其中显著性对象的完整性，为观看者提供与高分辨率显示设备上完全一样的视觉效果。

为了达到上述目的，本发明采用的方案如下。

动态规划常应用于解决最优化问题，图像中挑出能量最低的缝隙也是一种最优化问题(找出缝隙的方法有很多种，但是不同的方法找出的缝隙会有不同的能量，缝隙的能量指的是该缝隙中每个像素能量的累加)，所以本发明采用动态规划来找出这些缝隙。

上述基于视觉显著性的图像自适应方法，其特征在于首先是计算原始图像的能量；其次是提取原始图像中的显著性对象并且增强显著性对象的相对能量；然后利用动态规划技术找出图像中垂直方向和水平方向上能量最低的缝隙，剔除这些缝隙，实现图像的自适应。

其具体实现步骤是：

A、计算原始图像的能量：将原始彩色图像转换为灰度图像，然后计算灰度图像的梯度，每个像素梯度值的大小即为原始图像对应的每个像素的能量值；

B、提取显著性对象并且提高其相对能量：将原始彩色图像进行颜色分解，接着进行差分颜色重组，然后对重组后的图像分块并且计算相应的块均值和块方差，最后分别计算块均值和块方差的信息熵，根据所计算信息熵的一致性来确定显著性对象。

C、利用动态规划技术来找出图像中垂直方向和水平方向上能量最低的缝隙，剔除这些缝隙：定义图像垂直和水平方向上的分析，利用动态规划技术反复找出局部最优的缝隙，剔除。

上述方法的步骤A中的计算原始图像的能量按公式(1)计算：

采用梯度算子作为能量函数。假设输入的原始图像为I(m，n)，其中，m，n分别对应原始图像的高和宽。

E(I)=|∂I∂x|+|∂I∂y|---(1)]]>