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专利号: 2022115933646
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于手势交互的实时图像增强方法,其特征在于,包括如下具体步骤:从单一帧的图像中获取手部的若干个3D特征点;

通过对相应的3D特征点位置的识别判断识别相应手势,并将不同手势与对应的图像增强指令相映射;其中,通过判断各个手指的特征点的之间二维向量的角度大小来定义不同的手势;所述图像增强指令至少包括:色彩增强、细节增强、光照增强、综合增强;

所述综合增强具体步骤包括:

在输入一张待处理图像后,对其进行颜色空间变换,对色调、饱和度通道进行色彩增强处理,得到第一综合增强图;

对灰度空间通道进行纹理增强及光照增强并融合,得到第二综合增强图;

分别对所述第一综合增强图和所述第二综合增强图进行颜色空间逆变换,得到综合增强图;

所述色彩增强具体步骤包括:

在输入一张待处理图像以后,对其进行色彩空间的变换,将其从RGB空间转换到HSV空间,对其色彩饱和度S通道进行非线性伽马矫正,保持色调通道H和灰度通道V不变,将增强后的饱和度通道与原有H和V通道进行融合;

所述细节增强具体步骤包括:

通过快速引导滤波器,对原图进行显著边缘保持的滤波,使其分解基本结构层和细节层;

细节层信号进行统一的放大,再将放大后的细节层与基本结构层重新线性合成;

所述光照增强具体步骤包括:

将待处理图像基于简化Retinex模型处理进行光照增强,得到第一光照增强图;

简化Retinex模型如公式IE=I/(TS+∈);

其中I即为待增强图像,TS即为对I进行边缘保持滤波结果,模拟和估计图像场景中的光场强度分布,∈为标量值;

将亮度+结构感知的分布估计结果与待处理图像融合,得到第二光照增强图;

将亮度+结构感知的分布估计结果取反与第一光照增强图融合,得到第三光照增强图;

所述第二光照增强图和所述第三光照增强图融合得到光照增强图。

2.根据权利要求1所述的一种基于手势交互的实时图像增强方法,其特征在于,在进行图像增强处理之前,对待处理图像依次进行maxRGB操作、二值化处理、形态学处理,形成粗略的区域层级的亮度感知;对亮度感知得到的图像进行细化处理,利用基于联合引导滤波的抠图技术,以maxRGB操作后的图片为引导图,将经过形态学处理的中间结果作为输入图片,最终所得到滤波结果,作为亮度+结构感知的分布估计结果。

3.根据权利要求1所述的一种基于手势交互的实时图像增强方法,其特征在于,通过判断各个手指的特征点的之间二维向量的角度大小来定义不同的手势具体步骤包括:定义坐标中心,得到若干个3D特征点的坐标;

根据所述3D特征点的坐标计算大拇指、食指、中指、无名指、小拇指五个手指的角度;

每根手指的角度与预设阈值比较,确定不同手势。

4.根据权利要求1所述的一种基于手势交互的实时图像增强方法,其特征在于,还包括对于动态增强的处理具体步骤包括:构建食指与大拇指的连线,将构成的线段长度与图像增强算法中的参数相关联;

识别食指与拇指距离为dis,细节增强算法参数为k‑para,光照增强算法参数为epsilon‑para,色彩增强算法参数为color‑para,则距离与参数的函数关系如式(1)、(2)、(3)所示:k‑para=0.1+2.9*dis/400 (1);

epsilon‑para=1.0‑0.9*dis/400 (2);

color‑para=1.0‑0.9*dis/400 (3);

其中dis的取值范围为[0,400];

当系统识别线段时,计算食指与拇指之间的距离,随着用户动态调整食指与拇指之间的距离,控制参数的线性动态变化,实时更新相应的处理结果,实现图像的动态增强。

5.一种用于实现权利要求1‑4任一项的所述方法的基于手势交互的实时图像增强系统,其特征在于,包括:图像获取模块,用于获取待处理图像;

手势追踪识别模块,定义不同手势与对应的图像增强指令映射关系,同时识别不同手势;

图像增强模块,用于识别不同手势,调用对应的图像增强指令;

图像展示界面,实时显示图像增强处理后的图像。