[发明专利]图像的自动调整

说明书

用于数字图像的自动竖直调整的技术和装置。描述一种自动竖直调整技术，该技术可以提供用于伸直在输入图像中的偏斜特征以提高其感知质量的自动化方式。这一校正可以称为竖直调整。可以在竖直调整中使用基于人类感知的判据集合。描述一种实施优化框架的再投影技术，该技术产生用于基于判据调整的最优单应性并且根据通过优化而产生的新相机参数调整图像。描述一种基于优化的相机校准技术，该技术同时估计消没线和点以及用于图像的相机参数；该校准技术可以例如用来生成向再投影技术输入的相机参数以及消没点和线的估计。

有关申请

本申请按照35U.S.C.第119(e)节要求提交于2012年4月27日 并且名称为“Techniques and Apparatus for Automatic Adjustment of Digital Images”的第61/639,721号美国临时专利申请的优先权，其公 开内容通过完全引用结合于此。

背景技术

拍摄者捕获的图像(无论数字图像或者常规胶卷图像)经常包 含透视失真。具体地，人造结构经常在随意拍摄者捕获的照片中表 现失真，因为景物布局经常与人类感知的预计冲突。例如，在捕获 摩天大楼的图像时，在图像中的建筑物可能歪斜、因此未表现直立。 这可以归因于视点被物理地约束，因此从最好视点捕获一个或者多 个图像是不可能的。在这些情况下，用户(拍摄者、艺术家等)可 能想要应用透视失真校正以改进原有数字或者数字化图像以使它表 现如同从更好视点捕获景物一样。然而，这一种失真由于至少透视 失真校正涉及到三维(3D)旋转这样的原因而难以手动修复。

发明内容

描述涉及到图像的自动竖直调整的技术。竖直调整技术可以提 供用于伸直在输入图像中的偏斜人造特征(或者其它特征、比如相 对直立的自然特征、比如树木和视界)以提高其感知质量的自动化 方式。这一校正可以称为竖直调整。基于人类感知研究来描述判据 集合用于竖直调整。此外，描述如下优化框架，该优化框架产生用 于调整的最优单应性。另外，描述一种基于优化的相机校准技术， 该技术在与常规技术比较时有利地执行并且使自动竖直调整技术的 实现方式对于广泛多种图像可靠地工作。

实现方式可以提供一种用于图像的竖直调整的自动系统，该系 统可以利用用于定量地测量人造结构或者其它图像特征的感知的质 量的若干判据。按照判据，再投影技术可以实施如下能量最小化框 架，该能量最小化框架计算用于最小化偏斜结构和其它图像特征的 感知的失真的最优单应性。此外，可以运用比常规技术更准确和健 壮的相机校准技术以同时估计消没线和点以及相机参数并且可以用 来生成可以例如向再投影技术输入的相机参数以及消没线和点的估 计。

自动竖直调整技术的实现方式可以处置至少一些自然景物以及 人造特征的景物。实现方式可以对广泛图像可靠地工作而未涉及到 用户交互。

附图说明

图1示出根据至少一些实现方式的图像的竖直调整的各种示例。

图2是根据至少一些实现方式的自动竖直调整的高级流程图。

图3是根据至少一些实现方式的再投影技术的流程图。

图4是根据至少一些实现方式的相机校准技术的流程图。

图5图示Perkin法则。

图6A和图6B图示根据至少一些实现方式的拐角点提取技术的 结果。

图7A和图7B图示根据至少一些实现方式的检测弯曲边缘像素。

图8A至图8C图示根据至少一些实现方式的具有大相机旋转的 照片的调整。

图9A至图9C图示根据至少一些实现方式的透视失真控制。

图10A至图10D图示根据至少一些实现方式的相机校准技术的 过程。