[发明专利]QPD图像后处理方法及QPD相机

说明书

本发明提供一种QPD图像后处理方法和QPD相机。所述方法中，在获得QPD原始图像后，对QPD原始图像进行拆分组合处理得到具有视差的多路子图，再利用多路子图得到一视差图，然后对视差图进行去噪处理和二值化处理，获得二值图像，再扩宽二值图像中前景目标的边界区域，得到三元图，接着对三元图进行抠图处理，得到一前景目标掩模并利用前景目标掩模进行图像后处理。利用上述方法可以获得前景目标的锐利边界，从而获得优质的前景目标掩模，有助于提高图像后处理效果。所述QPD相机利用其内部的视差图获取模块、去噪模块、二值化模块、三元图获取模块、抠图模块和图像处理模块，可以获得优质的前景目标掩模，有助于提高相机的图像后处理效果。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种QPD图像后处理方法和QPD相机。

背景技术

图像的背景虚化(Bokeh)是一种重要的拍摄模式，如手机前置摄像头即常采用背景虚化的拍摄模式。通过背景虚化，使景深变浅，图像焦点聚集在主题上。

目前，四相像素(QPD)技术由于可使摄像装置(例如手机摄像头)实现更高速度的自动对焦，已被应用到相机上。

图1为一种QPD图像的像素结构图。如图1所示，利用QPD(四相像素)相机拍摄获得的QPD原始图像中，相邻的四个像素(每一小方格代表一像素)共用一个微型镜头，相邻的四个像素可以使用相同的颜色滤波器(例如红色R、绿色G、蓝色B滤波器)。QPD图像中相邻的四个像素可拆分处理为四路内容相似，但是两两之间存在一定视差的子图。

图2为利用现有的QPD图像后处理方法获得的视差图。由于由QPD原始图像拆分获得的四路子图的焦面视差为0，焦前视差小于0，焦后视差大于0，且视差分布的范围非常小，如图2所示，利用现有的方法通过子图处理获得的视差图中空洞较多，测得的噪声数据也较多，图中物体内部细节也不可得，导致根据该视差图中前景目标边界不准确，从而获得的前景目标掩模质量较差，若使用该前景目标掩模进行背景虚化等图像后处理，图像后处理的效果较差，获得的目标图像质量较差。目前常见的设备例如双目视觉设备获得的视差图噪声小，边界锐利，过度平缓，因此现有的视差图后处理策略例如联合加权中值滤波、联合超像素分割约束平滑区域误匹配均等不适用于QPD图像的视差图后处理。

发明内容

本发明提供一种QPD图像后处理方法和QPD相机，可以对QPD原始图像进行处理获得优质的前景目标掩模，有助于提高图像后处理效果。

本发明一方面提供一种QPD图像后处理方法，所述方法包括：首先，获得QPD原始图像，对所述QPD原始图像进行拆分组合处理，得到多路子图，两两所述子图之间具有视差，并利用多路所述子图得到一视差图；然后，对所述视差图进行去噪处理；再对去噪处理后的所述视差图进行二值化处理，获得二值图像；接着，扩宽所述二值图像中前景目标的边界区域，得到三元图，其中，所述三元图包括前景目标、背景和待求像素，所述待求像素位于所述前景目标与所述背景之间；再对所述三元图进行抠图处理，得到一前景目标掩模；以及利用所述前景目标掩模进行图像后处理，得到目标图像。

可选的，对所述QPD原始图像进行拆分组合处理，得到所述多路子图的步骤包括：将所述QPD原始图像进行拆分组合，得到四幅拜耳图；以及分别将四幅所述拜耳图进行图像转换，得到四幅所述子图。

可选的，所述QPD原始图像和所述子图均为彩色图或灰度图。

可选的，对所述视差图进行去噪处理的方法包括：滤波去噪、连通域检测或者左右一致性检测。

可选的，在对所述视差图进行去噪处理后，进行所述二值化处理前，所述方法还包括：对所述视差图进行空洞填充。

可选的，采用形态学滤波的方法来扩宽所述二值图像中前景目标的边界区域。