[发明专利]一种视频图像紫边校正方法

说明书

本发明提供一种视频图像紫边校正方法，包括如下步骤：读入YUV格式视频图像，将视频图像依通道拆分得到原始的明亮度Y图像、色度U图像及色度V图像；将各个通道图像取滑动处理窗；确认滑动处理窗内的紫边点，并确认其周围是否存在高亮点；对紫边点及其周围高亮点分别进行个数统计；根据紫边点统计对紫边点分级并进行紫边点预修正，得到紫边点的预校正值；根据紫边点周围高亮点的统计对紫边点进行处理，得到颜色保护校正后的色度U图像及色度V图像；将原始的色度U图像及色度V图像与颜色保护校正后的色度U图像及色度V图像进行权重融合和过校正保护得到紫边校正后的色度U图像及色度V图像。结合明亮度Y图像合并后获得紫边校正后的YUV格式图像。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体而言涉及一种视频图像紫边校正方法。

背景技术

通常在拍摄视频或照片的时候，当逆光拍摄或所拍摄的范围存在明显的明暗对比场景时，会在物体边缘或明暗交界处呈现紫色、浅蓝色或洋红色的伪色亮边，此类伪色亮边统称为紫边。紫边的形成是镜头色差、光学衍射以及图像数字化共同作用的结果。一般根据镜头规格的不同、镀膜的差异、实际拍摄角度差异的影响，紫边的具体颜色会有所不同。而消除紫边的方法分为硬件和软件两方面，硬件的话一般选择像差小的镜头及感光尺寸更大的感测器组件，软件则在后期对紫边进行校正消除，例如PS软件等等。视频图像的紫边消除要求实时性去除，硬件无法替换的前提下需要相应的处理算法来解决紫边校正的问题。

目前在图像处理领域用到的紫边校正实现方法有以下几种：

中国专利CN106651946A “图像紫边消除系统和方法”采用遍历图像并计算色相，统计紫色色相及邻近紫色色相像素点在图像的比率得到紫色检测阈值；创建与图像获取模块获取的图像同等大小的模板图，进一步统计紫色区域的像素点。用绿色强度值校正紫色区域的红色强度值和蓝色强度值，最终输出无紫边图像。该方法是在RGB域对紫边进行校正，创建模板相对比较复杂，且没有考虑到实际紫色被误校正的情况。中国专利CN111979449A “图像处理方法、装置、终端及计算机可读存储介质”提出通过对输入图像进行模糊处理，得到模糊图像，对模糊图像进行紫边检测得到紫边区域，对模糊图像进行图像校正，得到校正图像。然后利用校正图像、模糊图像的紫边区域对输入图像进行去紫边处理，得到去紫边图像。该方法虽然能够对紫边的检测提高精度，但是同样并未对误判的紫边进行有效的处理，容易产生新的伪色。

中国专利CN111080559A “一种图像紫边消除装置及方法”提出将图像转换为亮度和色度空间，在紫边消除单元，对亮度空间的亮度域和色度空间的色度域进行处理，通过饱和度和亮度差阈值处理判断紫边点，通过滤波操作进行紫边点的消除。该方法可以区分紫色物体和紫边，但是无法解决紫边去不干净和去除紫边过度不自然问题。中国专利CN105335979A “一种图像处理的方法及装置”提出首先获取图像边缘区域的标记图，然后在RGB三通道中对所述图像边缘区域标记图的边缘像素点进行滤波去除紫边等假色。该方法对紫边会有误判且如果紫边边缘较大时无法有效去除紫边。中国专利CN111199524A “一种针对可调光圈光学系统的图像紫边校正方法”提出采用两种不同光圈的相机对存在紫边现象的高反差场景进行拍摄获得大光圈图像和小光圈图像；对两幅图像配准；检测大光圈图像过曝区域对大光圈图像整幅图像进行灰度分级提取边缘并扩张得到紫边候补区域；将匹配的两幅图像变换到YCbCr颜色空间；以小光圈图像的紫边区域Cb、Cr通道分别替换大光圈图像中，保留Y通道亮度数据不变。该方法优势在于能够复原紫边缺失的颜色，但是硬件上要两次采集图像，对于视频图像的紫边校正显然是无法满足需求。

以上的方案针对紫边的校正普遍存在如下几个问题，1. 实际紫色被误校正；2.无法解决紫边去不干净和去除紫边过度不自然；3.硬件代价较大，不易于视频图像去除紫边。本提案方法目的是不附加硬件镜头组件的前提下能够对各类紫边进行有效校正，同时保证紫边校正后颜色的自然过渡。

发明内容