[发明专利]恢复图像的颜色和非颜色相关的完整性的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年1月31日提交的第61/438,219号美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合到本文。

技术领域

本教导涉及图像处理。尤其，本教导涉及用于恢复可能已经经历颜色变化和/或非颜色相关的变化的图像中的完整性的系统和方法。

背景技术

图像的特性可能由于各种操作而发生变化。这些操作中的一些操作可能是被故意引发的，例如，在图像上执行修改操作，以便给图像某些理想的颜色特性，然而，其他操作可能是非颜色相关的操作，可能无意间给图像引入不希望的失真和颜色变化。

故意针对图像颜色特性修改的一些操作的例子，包括：根据个人喜好，改变数码照片的RGB比例，例如改变投影彩色图像的颜色强度（color intensity）水平，以便柔化颜色，或者将多色图像改变成棕褐色图像。可以理解的是，许多这些修改操作通常基于个人喜好和感觉，因此，带有主观性质。

可能对图像的颜色特性进行不必要修改的非颜色相关的操作的一些例子，包括：在具有有限带宽容量的视频播放器中播放高清电影，通过有限带宽的传输介质传播视频信号，使用具有较差编码/解码特性的编解码器，或者进行非法的图像变换操作（例如，制作电影的盗版）。

然而，就它们对图像的影响而言，上述非颜色相关的操作是相对容易理解的，还有一些其他的非颜色相关的操作，它们对图像特性引起细微的经常被忽视的影响。一些这样的操作的例子，包括：图像的裁剪，图像纵横比的改变，以及添加对象到图像（例如，标题）。

这些类型的非颜色相关的修改操作不一定直接改变修改之前的图像中存在的对象的颜色特性。然而，所述修改操作可以导致图像相关的统计的整体变化。当随后进行图像处理来校正图像的颜色相关的失真时，这种图像相关的统计的变化可能引起问题。

因此，为了进行图像处理而以整体的方式考虑颜色相关的操作以及非颜色相关的操作是有益的。

附图说明

图1示出了用于恢复经历改变的图像的颜色和/或非颜色的完整性的图像处理系统。

图2示出了图1中所示的图像处理系统的一些部件。

图3示出了根据本公开的教导的图像处理系统的第一实施方式。

图4示出了根据本公开的教导的图像处理系统的第二实施方式。

图5示出了根据本公开的教导的图像处理系统的第三实施方式。

图6示出了在根据本公开的教导的图像处理系统中使用的颜色失真模型的一些细节。

具体实施方式

根据本公开的第一方面，本文公开了一种用于恢复图像中的图像完整性的方法。所述方法包括：通过使用提供第二图像的不变特征描述符的元数据来确定第一图像是否是经历改变的图像的步骤。如果确定所述第一图像是经历改变的图像，则根据被估计为对经历改变的图像和第二图像之间的不匹配有贡献的至少一个参数，产生变换函数；以及对经历改变的图像应用所述变换函数来恢复图像完整性。

根据本公开的第二方面，本文公开了一种用于恢复图像完整性的系统。所述系统包括：提取第一图像的特征描述符的第一特征提取器；如下各项中的至少一个：a）对第二图像进行操作的用于提取提供第二图像的特征描述符的元数据的第二特征提取器，或者b）包含第二图像的特征描述符的数据库；特征匹配子系统，其用于比较第一图像的特征描述符和第二图像的特征描述符，从而确定第一图像是否是经历改变的图像；以及鲁棒参数估计器，其用于从所述特征匹配子系统接收比较的结果，如果确定所述第一图像是经历改变的图像，则产生估计的变换函数用于恢复经历改变的图像中的图像完整性。

根据本公开的第三方面，本文公开了一种用于恢复一组图像中的至少一个图像中的图像完整性的方法。所述方法包括以下步骤：通过使用提供原始图像的不变特征描述符的元数据来确定第一图像是否是原始图像的经历改变的版本；根据被估计为对原始图像和原始图像的经历改变的版本之间的不匹配有贡献的至少一个参数，产生变换函数；以及在至少如下一个上应用所述变换函数：a）所述原始图像的经历改变的版本，或者b）该组图像中的第二图像。