图像清晰度评价方法、装置、设备及介质

技术领域

本公开涉及图像清晰度评价技术领域，尤其涉及一种图像清晰度评价方法、装置、设备及介质。

背景技术

图像清晰度的评价能够实现无参考图像质量情况下，通过清晰度评价函数计算能够得到和人眼主观感受相对应的图像模糊程度结果。对于图像清晰度评价函数，目前有多种方法，如Brenner梯度函数、Tenengrad梯度函数、Laplacian梯度函数、方差函数、能量梯度函数和熵函数等。这些图像清晰度评价函数都可以应用到图像清晰度值的计算中。在特定的场景下，运用这些函数进行计算可以得到一个相对较准确的结果。但是，传统的图像清晰度评价函数对聚焦区域灰度梯度小、变化不明显的区域的物体图像清晰度评价结果不理想，最终导致不能准确地找到焦点位置。

发明内容

有鉴于此，本公开提供一种图像清晰度评价方法、装置、设备及介质，用于至少部分解决现有技术中对聚焦区域灰度梯度小、变化不明显的区域的物体图像清晰度评价结果不理想等问题。

本公开第一方面提供一种图像清晰度评价方法，包括：持续改变测量镜头的法兰距，并利用传感器采集图像，得到每一法兰距对应的图像；采用基于图像暗通道增强灰度梯度的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像的清晰度值。

根据本公开的实施例，采用基于图像暗通道增强灰度梯度的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像的清晰度值，具体包括：针对每一法兰距对应的图像，将该法兰距对应的图像从RGB图像转化为灰度图像；以预设搜索窗口遍历灰度图像，确定遍历过程中每一次搜索对应的最大像素灰度值和最小像素灰度值；遍历RGB图像，拆分每个像素点的R、G、B通道的值，获取R、G、B通道中的像素最小值；根据最大像素灰度值、最小像素灰度值和R、G、B通道中的像素最小值计算该法兰距对应的图像的清晰度值。

根据本公开的实施例，根据最大像素灰度值、最小像素灰度值和R、G、B通道中的像素最小值计算该法兰距对应的图像的清晰度值，具体包括：根据最大像素灰度值和最小像素灰度值对最大像素灰度值进行累加；根据累加结果和像素最小值计算该法兰距对应的图像的清晰度值。

根据本公开的实施例，根据最大像素灰度值和最小像素灰度值对最大像素灰度值进行累加，具体包括：根据

对所有最大像素灰度值进行累加，其中，(x，y)为像素点的坐标位置，maxG

根据本公开的实施例，根据累加结果和像素最小值计算该法兰距对应的图像的清晰度值，具体包括：根据

计算当前法兰距位置对应的图像的清晰度值，其中，D

根据本公开的实施例，将该法兰距对应的图像从RGB图像转化为灰度图像，具体包括：获取RGB图像的分辨率大小；根据得到分辨率大小将RGB图像转化为灰度图像。

本公开第二方面提供一种图像清晰度评价装置，包括：图像采集模块，用于持续改变测量镜头的法兰距，并利用传感器采集图像，得到每一法兰距对应的图像；计算模块，用于采用基于图像暗通道增强灰度梯度的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像的清晰度值。

根据本公开的实施例，计算模块包括：转化单元，用于针对每一法兰距对应的图像，将该法兰距对应的图像从RGB图像转化为灰度图像；第一遍历单元，用于以预设搜索窗口遍历灰度图像，确定遍历过程中每一次搜索对应的最大像素灰度值和最小像素灰度值；第二遍历单元，用遍历RGB图像，拆分每个像素点的R、G、B通道的值，获取R、G、B通道中的像素最小值；计算单元，用于根据最大像素灰度值、最小像素灰度值和R、G、B通道中的像素最小值计算该法兰距对应的图像的清晰度值。

本公开第三方面提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现上述方法。

本公开第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器实现权利要求上述方法。

根据本公开实施例提供的图像清晰度评价方法、装置、设备及介质，至少包括以下有益效果：

该方法基于图像暗通道增强灰度梯度，根据RGB图像三通道像素最小值和对应灰度图像的最大像素灰度值进行图像清晰度计算，能够适应灰度梯度小、变化不明显的区域的物体图像清晰度计算，信噪比、稳定性和单峰性更好。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的图像清晰度评价方法的流程图。

图2示意性示出了根据本公开实施例的图像清晰度计算方法的流程图。

图3示意性示出了根据本公开实施例计算的实际清晰度值的曲线。

图4示意性示出了根据本公开实施例的图像清晰度评价装置的框图。

图5示意性示出了根据本公开实施例的计算模块的框图。

图6示意性示出了根据本公开实施例的适于实现上文描述的方法的电子设备的框图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“长度”、“周向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的子系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。可能导致本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。并且图中各部件的形状、尺寸、位置关系不反映真实大小、比例和实际位置关系。另外，在本公开中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对本公开的限制。

类似地，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分到单个实施例、图或者对其描述中。参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

图1示意性示出了根据本公开实施例的图像清晰度评价方法的流程图。

如图1所示，该图像清晰度评价方法例如可以包括操作S101～操作S102。

在操作S101，持续改变测量镜头的法兰距，并利用传感器采集图像，得到每一法兰距对应的图像。

在操作S102，采用基于图像暗通道增强灰度梯度的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像的清晰度值。

图2示意性示出了根据本公开实施例的图像清晰度计算方法的流程图。

如图2所示，该图像清晰度计算方法例如可以包括操作S201～操作S205。

在操作S201，针对每一法兰距对应的图像，将该法兰距对应的图像从RGB图像转化为灰度图像。

示例性地，采集图像的传感器可以为互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor，CMOS)传感器，具体可以根据实际需求选择，本公开不做限制。采集不同模糊程度的多张图像可以为1920*1080的RGB图像，具体尺寸可以根据实际需求而定，本公开不做限制。可以通过分辨率大小，将RGB图像转化为灰度图像。

在操作S202，以预设搜索窗口遍历灰度图像，确定遍历过程中每一次搜索对应的最大像素灰度值和最小像素灰度值。

示例性地，可以以9*9为搜索窗口，遍历操作S201得到的灰度图像。对每一次搜索窗口中像素值进行排序，获取最大像素灰度值。对1灰度图像遍历过程中，每一次搜索的搜索窗口均可以得到一个最大像素灰度值，例如，遍历过程中总的搜索次数为m，则可以得到m个最大像素灰度值。

在操作S203，遍历RGB图像，拆分每个像素点的R、G、B通道的值，获取R、G、B通道中的像素最小值。

在操作S204，根据最大像素灰度值、和最小像素灰度值和R、G、B通道中的像素最小值计算该法兰距对应的图像的清晰度值。

在本公开实施例中，可以首先根据最大像素灰度值和最小像素灰度值对最大像素灰度值进行累加，再根据累加结果和像素最小值计算该法兰距对应的图像的清晰度值。

进一步地，在操作S204中，可以根据

对所有最大像素灰度值进行累加，其中，(x，y)为像素点的坐标位置，maxG

换言之，建立规定大小的搜索窗口将灰度图像分成m个计算块，对每个块的灰度值进行排序，获取每个计算块最大像素灰度值max(x，y)和最小灰度值min(x，y)，如下图公式所示，累加1到m个计算块最大灰度值和最小灰度值相减之后再乘以最大灰度值的结果用F(k)表示。

进一步地，在操作S204中，可以根据

计算当前法兰距位置对应的图像的清晰度值，其中，D

在计算出不同模糊程度的图像对应的清晰度值之后，可以绘制清晰度值曲线，以直观快速确定清晰度的最高点。

图3示意性示出了根据本公开实施例计算的实际清晰度值的曲线。

基于图3，便可以快速地确定出最大清晰度值D

根据本公开实施例提供的图像清晰度评价方法，能够适应灰度梯度小、变化不明显的区域的物体图像清晰度计算，信噪比、稳定性和单峰性更好。

图4示意性示出了根据本公开实施例的图像清晰度评价装置的框图。

如图4所示，该图像清晰度评价装置500例如可以包括图像采集模块410、计算模块420。

图像采集模块410，用于持续改变测量镜头的法兰距，并利用传感器采集图像，得到每一法兰距对应的图像。

计算模块420，用于采用基于图像暗通道增强灰度梯度的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像的清晰度值。

进一步地，图5示意性示出了根据本公开实施例的计算模块的框图。

如图5所示，该计算模块420例如可以包括转化单元421、第一遍历单元422、第二遍历单元423以及计算单元424。

转化单元421，用于针对每一法兰距对应的图像，将该法兰距对应的图像从RGB图像转化为灰度图像。

第一遍历单元422，用于以预设搜索窗口遍历灰度图像，确定遍历过程中每一次搜索对应的最大像素灰度值和最小像素灰度值。

第二遍历单元423，用遍历RGB图像，拆分每个像素点的R、G、B通道的值，获取R、G、B通道中的像素最小值。

计算单元424，用于根据最大像素灰度值、最小像素灰度值和R、G、B通道中的像素最小值计算该法兰距对应的图像的清晰度值。

根据本公开的实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意多个、或其中任意多个的至少部分功能可以在一个模块中实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以被拆分成多个模块来实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的一个或多个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

例如，图像采集模块410、计算模块420中的任意多个可以合并在一个模块/单元/子单元中实现，或者其中的任意一个模块/单元/子单元可以被拆分成多个模块/单元/子单元。或者，这些模块/单元/子单元中的一个或多个模块/单元/子单元的至少部分功能可以与其他模块/单元/子单元的至少部分功能相结合，并在一个模块/单元/子单元中实现。根据本公开的实施例，图像采集模块410、计算模块420中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，图像采集模块410、计算模块420中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

需要说明的是，本公开的实施例中图像清晰度评价装置部分与本公开的实施例中图像清晰度评价方法部分是相对应的，其具体实施细节及带来的技术效果也是相同的，在此不再赘述。

图6示意性示出了根据本公开实施例的适于实现上文描述的方法的电子设备的框图。图6示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，根据本公开实施例的电子设备600包括处理器601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器601例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))，等等。处理器601还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器601可以包括用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

在RAM 603中，存储有电子设备600操作所需的各种程序和数据。处理器601、ROM602以及RAM603通过总线604彼此相连。处理器601通过执行ROM 602和/或RAM603中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除ROM602和RAM 603以外的一个或多个存储器中。处理器601也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。

根据本公开的实施例，电子设备600还可以包括输入/输出(I/O)接口605，输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。电子设备600还可以包括连接至I/O接口605的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。

根据本公开的实施例，根据本公开实施例的方法流程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被处理器601执行时，执行本公开实施例的系统中限定的上述功能。根据本公开的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。

本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。

根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质。例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

例如，根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM602和/或RAM 603和/或ROM 602和RAM 603以外的一个或多个存储器。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。