CN111489395B - 图像信号的方向判断方法及相关设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种图像信号的方向判断方法，包括：以当前待处理像素点位置为中心，获取所述图像信号的待处理像素点的邻域n×n的像素数据；依据所述邻域n×n的像素数据先转换成m×m大小的亮度信息，计算所述待处理像素点为中心的α个方向的亮度信息均值，进而得到α个方向的亮度信息方差；依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向以及具体所属方向。本申请提供的技术方案具有计算量小并且可以实现逐点进行判断有利于实际工程实现的优点。

Description

图像信号的方向判断方法及相关设备

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像信号的方向判断方法及相关设备。

背景技术

方向检测(Direction Detection)是计算机视觉***中用来获取图像特征的一种方法，广泛应用于运动检测、图像匹配、视频跟踪、三维建模和目标识别等领域中。

现有的方向检测方法有基于小波域边缘方向特征检测方法和边缘方向直方图方法。

基于小波域边缘方向特征检测方法是利用每一级小波分解得到的小波系数子带HL和LH，以及对原图进行水平方向旋转正负45度旋转后得到的另外两个正交方向的小波系数子带HL_45和HL_135，基于四个小波系数子带可以判断出对应点边缘方向性。

边缘方向直方图方法进行方向检测是将图像分成若干小区域，再将每个小区域根据方向滤波器大小分成子小区，通过对每个小区域中四个子小区的平均灰度值与数字滤波器进行滤波和归一化等操作，通过直方图统计方式判断当前所划分区域的方向性。

现有的方向检测方法计算量大，时间复杂度较高；并且是基于块统计的判断而非基于逐个像素点的判断，不利于工程的实现。

发明内容

本申请实施例公开了一种图像信号的方向判断方法，能够实现图像方向检测，其计算量小，速度快，并且可以实现逐点进行检测，有利于工程上的实现和使用。本申请实施例第一方面公开了一种图像信号的方向判断方法包括：

以当前待处理像素点位置为中心，获取所述图像信号的待处理像素点的邻域n×n的像素数据in_data[i][j]，其中，i＝0,1,…,n-1；j＝0,1,…,n-1，则in_data[(n-1)/2][(n-1)/2]为当前待检测像素点；

依据所述邻域n×n的像素数据先转换成m×m大小的亮度信息，计算所述待处理像素点为中心的α个方向的亮度信息均值，进而得到α个方向的亮度信息方差；

依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向以及具体所属方向；

上述m为奇数且m≥3，n＝2m+1。

第二方面，提供一种终端，包括：

获取单元，用于以当前待处理像素点位置为中心，获取所述图像信号的待处理像素点的邻域n×n的像素数据in_data[i][j]，其中，i＝0,1,…,n-1；j＝0,1,…,n-1，则in_data[(n-1)/2][(n-1)/2]为当前待检测像素点；

处理单元，用于依据所述邻域n×n的像素数据先转换成m×m大小的亮度信息，计算所述待处理像素点为中心的α个方向的亮度信息均值，进而得到α个方向的亮度信息方差；依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向以及具体所属方向；

上述m为奇数且m≥3，n＝2m+1。

第三方面，提供一种终端，包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行第一方面所述的方法中的步骤的指令。

本申请实施例第四方面公开了一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行第一方面所述的方法。

本申请实施例第五方面公开了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。

通过实施本申请实施例，本申请提供的技术方案终端以当前待处理像素点位置为中心，获取所述图像信号的待处理像素点的邻域n×n的像素数据in_data[i][j]，然后将n×n的像素数据先转换成m×m大小的亮度信息，在进行α个方向的亮度信息均值计算以及亮度信息方差的计算，最后依据该方差以及阈值即能判断该待处理像素点是否具有方向以及具体所属方向，相对于现有的方向检测方法，本申请的方法仅仅只需要进行亮度信息均值以及方差的计算，此计算量非常小，因此本申请的技术方案减少了方向检测的计算量，提高了方向检测的速度，并且本申请的技术方案可以实现对图像数据进行逐点判断，有利于实际工程上的应用。

附图说明

以下对本申请实施例用到的附图进行介绍。

图1是本申请实施例提供的一种终端的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种图像信号的方向判断方法的流程示意图；

图2a为一种11×11的邻域数据示意图；

图3是本申请实施例提供的一种镜像扩展图像示意图；

图4是本申请实施例提供的4个方向的示意图；

图5是本申请实施例提供的一种图像信号的方向判断方法的流程示意图；

图6是本申请实施例提供的一种终端的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/“，表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。本申请实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本申请实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本申请实施例的任何限制。本申请实施例中出现的“连接”是指直接连接或者间接连接等各种连接方式，以实现设备间的通信，本申请实施例对此不做任何限定。

本申请实施例中的终端可以指各种形式的UE、接入终端、用户单元、用户站、移动站、MS(英文：mobile station，中文：移动台)、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端设备(英文：terminal equipment)、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端设备还可以是蜂窝电话、无绳电话、SIP(英文：session initiation protocol，中文：会话启动协议)电话、WLL(英文：wireless local loop，中文：无线本地环路)站、PDA(英文：personaldigital assistant，中文：个人数字处理)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，未来5G网络中的终端设备或者未来演进的PLMN(英文：public land mobile network，中文：公用陆地移动通信网络)中的终端设备等，本申请实施例对此并不限定。

请参阅图1，图1是本申请实施例公开的一种终端的结构示意图，终端100包括存储和处理电路110，以及与所述存储和处理电路110连接的传感器170，传感器170可以包括摄像头、距离传感器、重力传感器等，本申请电子设备可以包括两块透明显示屏，该透明显示屏设置在电子设备的背面和正面，两块透明显示屏之间的部件中的部分或全部部件也可以为透明的，因此该电子设备从视觉效果上可以是一种透明电子设备，如果为部分部件为透明的，则该电子设备可以为镂空电子设备。其中：

终端100可以包括控制电路，该控制电路可以包括存储和处理电路110。该存储和处理电路110可以存储器，例如硬盘驱动存储器，非易失性存储器(例如闪存或用于形成固态驱动器的其它电子可编程只读存储器等)，易失性存储器(例如静态或动态随机存取存储器等)等，本申请实施例不作限制。存储和处理电路110中的处理电路可以用于控制终端100的运转。该处理电路可以基于一个或多个微处理器，微控制器，数字信号处理器，基带处理器，功率管理单元，音频编解码器芯片，专用集成电路，显示驱动器集成电路等来实现。

存储和处理电路110可用于运行终端100中的软件，例如互联网浏览应用程序，互联网协议语音(Voice over Internet Protocol,VOIP)电话呼叫应用程序，电子邮件应用程序，媒体播放应用程序，操作***功能等。这些软件可以用于执行一些控制操作，例如，基于照相机的图像采集，基于环境光传感器的环境光测量，基于接近传感器的接近传感器测量，基于诸如发光二极管的状态指示灯等状态指示器实现的信息显示功能，基于触摸传感器的触摸事件检测，与在多个(例如分层的)显示屏上显示信息相关联的功能，与执行无线通信功能相关联的操作，与收集和产生音频信号相关联的操作，与收集和处理按钮按压事件数据相关联的控制操作，以及终端100中的其它功能等，本申请实施例不作限制。

终端100可以包括输入-输出电路150。输入-输出电路150可用于使终端100实现数据的输入和输出，即允许终端100从外部设备接收数据和也允许终端100将数据从终端100输出至外部设备。输入-输出电路150可以进一步包括传感器170。传感器170静脉识别模组，还可以包括环境光传感器，基于光和电容的接近传感器，指纹识别模组，、触摸传感器(例如，基于光触摸传感器和/或电容式触摸传感器，其中，触摸传感器可以是触控显示屏的一部分，也可以作为一个触摸传感器结构独立使用)，加速度传感器，摄像头，和其它传感器等，摄像头可以为前置摄像头或者后置摄像头，指纹识别模组可集成于显示屏下方，用于采集指纹图像，指纹识别模组可以为：光学指纹模组等等，在此不作限定。上述前置摄像头可以设置前面显示屏的下方，上述后置摄像头可以设置在后面显示屏的下方。当然上述前置摄像头或后置摄像头也可以不和显示屏集成设置，当然在实际应用中，上述前置摄像头或后置摄像头还可以为升降结构，本申请具体实施方式并不限制上述前置摄像头或后置摄像头的具体结构。

输入-输出电路150还可以包括一个或多个显示屏，当为多个显示屏时，例如2个显示屏时，一个显示屏可以设置在电子设备的前面，另一个显示屏可以设置在电子设备的后面，例如显示屏130。显示屏130可以包括液晶显示屏，透明显示屏，有机发光二极管显示屏，电子墨水显示屏，等离子显示屏，使用其它显示技术的显示屏中一种或者几种的组合。显示屏130可以包括触摸传感器阵列(即，显示屏130可以是触控显示屏)。触摸传感器可以是由透明的触摸传感器电极(例如氧化铟锡(ITO)电极)阵列形成的电容式触摸传感器，或者可以是使用其它触摸技术形成的触摸传感器，例如音波触控，压敏触摸，电阻触摸，光学触摸等，本申请实施例不作限制。

终端100还可以包括音频组件140。音频组件140可以用于为终端100提供音频输入和输出功能。终端100中的音频组件140可以包括扬声器，麦克风，蜂鸣器，音调发生器以及其它用于产生和检测声音的组件。

通信电路120可以用于为终端100提供与外部设备通信的能力。通信电路120可以包括模拟和数字输入-输出接口电路，和基于射频信号和/或光信号的无线通信电路。通信电路120中的无线通信电路可以包括射频收发器电路、功率放大器电路、低噪声放大器、开关、滤波器和天线。举例来说，通信电路120中的无线通信电路可以包括用于通过发射和接收近场耦合电磁信号来支持近场通信(Near Field Communication，NFC)的电路。例如，通信电路120可以包括近场通信天线和近场通信收发器。通信电路120还可以包括蜂窝电话收发器和天线，无线局域网收发器电路和天线等。

终端100还可以进一步包括电池，电力管理电路和其它输入-输出单元160。输入-输出单元160可以包括按钮，操纵杆，点击轮，滚动轮，触摸板，小键盘，键盘，照相机，发光二极管和其它状态指示器等。

用户可以通过输入-输出电路150输入命令来控制终端100的操作，并且可以使用输入-输出电路150的输出数据以实现接收来自终端100的状态信息和其它输出。

参阅图2，图2提供了一种图像信号的方向判断方法，该方法可以由如图1所示的终端来执行，该方法如图2所示，包括如下步骤：

步骤S200、终端以当前待处理像素点位置为中心，获取所述图像信号的待处理像素点的邻域n×n的像素数据in_data[i][j]。

其中，i＝0,1,…,n-1；j＝0,1,…,n-1，则in_data[(n-1)/2][(n-1)/2]为当前待检测像素点。

参阅图2a，图2a为一种11×11的邻域数据示意图，如图2a所示，其中，在该邻域中待检测的像素点为in_data[5][5]，即中心点的R通道像素点。

当然在实际应用中，上述待处理像素还可以为B通道像素点，Gr通道像素点或Gb通道像素点中的一个。

步骤S201、终端依据所述邻域n×n的像素数据先转换成m×m大小的亮度信息，计算所述待处理像素点为中心的α个方向的亮度信息均值，进而得到α个方向的亮度信息方差；

步骤S202、终端依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向以及具体所属方向；

上述m为奇数且m≥3，n＝2m+1。

本申请提供的技术方案终端以当前待处理像素点位置为中心，获取所述图像信号的待处理像素点的邻域n×n的像素数据in_data[i][j]，然后将n×n的像素数据先转换成m×m大小的亮度信息，在进行α个方向的亮度信息均值计算以及亮度信息方差的计算，最后依据该方差以及阈值即可能判断该待处理像素点是否具有方向以及具体所属方向，相对于现有的方向检测方法，本申请的方法仅仅只需要进行亮度信息均值以及方差的计算，此计算量非常小，因此本申请的技术方案减少了方向检测的计算量，提高了方向检测的速度，并且本申请的技术方案可以实现对图像数据进行逐点判断，有利于实际工程上的应用。

在一种可选的方案中，所述获取所述以图像信号待处理像素点为中心的邻域n×n的像素数据具体包括：

对原始图像进行镜像延展得到镜像延展图；从所述镜像延展图中获取待处理像素点为中心的邻域n×n的像素数据；

所述镜像延展图为分别以所述原始图像上边缘第一行像素点、下边缘最后一行像素点、左边缘第一列像素点以及右边缘最后一列像素点为对称轴通过镜像对称的方式对原始图像进行延展得到的图。

由于对所述待处理像素点进行方向判断需要结合邻域像素信息，而原始图像中，位于图像前(n-1)/2行、后(n-1)/2行、前(n-1)/2列以及后(n-1)/2列位置的图像数据不完全具备n×n大小的邻域图像数据，因而本发明方法首先需要对原始图像进行镜像延展，进而，在镜像延展图的基础上进行后续方向判断的操作。

此时，原始图像中的所有数据点均可以从原始待处理图像的镜像延展图中获取所述待处理像素点的n×n个像素点的邻域数据。其中，原始图像的镜像延展图是分别以图像上边缘第一行像素点、下边缘最后一行像素点、左边缘第一列像素点以及右边缘最后一列像素点为对称轴通过镜像对称的方式对原始图像进行延展，从而可以使得原始图像中所有位置上的像素点完整获取所述待处理像素点的n×n大小的邻域数据。

图3中，S为原图像区域，L为左扩边区域，R为右扩边区域，U为上扩边区域，D为下扩边区域。由L+R+U+D+S组成镜像扩展图像。原始M×N大小的图像扩展后的镜像扩展图大小为(M+n-1)×(N+n-1)，即原始图像左右两侧各扩展(n-1)/2列图像数据，原始图像上下两侧各扩展(n-1)/2行图像数据。对原始图像数据进行镜像延展的具体方式如下：

首先，将原始图像从上到下顺序按行复制到S区域；然后，分别以原始图像第一列数据和最后一列数据作为对称轴，将S中的数据镜像到L和R中；最后，将L+R+S区域作为一个整体，以其第一行数据和最后一行数据作为对称轴，将该区域中的数据镜像到U和D中，得到完整的镜像延展图。

在一种可选的方案中，所述依据所述待处理像素点邻域n×n的像素数据转换成m×m大小的亮度信息具体包括：

将所述输入的邻域n×n Bayer数据以3×3大小为单位进行高斯滤波，转换为亮度信息，进而，对当前位置像素进行方向检测。由于Bayer数据不同位置存储不同RGB通道的像素信息，在本方法中，在对Bayer数据进行亮度转换时，仅选择与当前待检测像素点相同通道的像素点信息作为3×3大小待滤波数据的中心像素进行滤波完成亮度转换。

高斯滤波所使用核函数为

则当前待检测的位置像素邻域的m×m亮度值与输入n×n Bayer邻域数据对应计算关系如下：

其中，lum_data[ii][jj]为输入的n×n Bayer数据转换的对应m×m亮度信息值，ii＝0,1,…m-1；jj＝0,1,…m-1。

在一种可选的方案中，所述依据所述邻域n×n的像素数据所转换的m×m亮度信息计算所述待处理像素点的α个方向的亮度信息均值具体包括：

在所述邻域n×n的像素数据所转换的m×m亮度信息上分别提取β°方向上的m个同通道像素点的亮度信息，分别计算α个方向上的m个同通道像素点的亮度信息的平均值确定为所述待处理像素点的对应β°方向的亮度信息均值；

所述同通道像素点为与所述待处理像素点通道相同的像素点。

其中所述α＝4，所述β＝0、45、90或135，即水平方向、斜45度方向，垂直方向以及斜135度方向，如图4所示。

上述分别计算α个方向上的m个同通道像素点的亮度信息的平均值确定为所述待处理像素点的对应β°方向的亮度信息均值具体可以包括：

水平方向均值计算：

垂直方向均值计算：

斜45度方向均值计算：

mean[2]＝(lum_data[0][m-1]+lum_data[1][m-2]+…+lum_data[m-1][0])/m

斜135度方向均值计算：

mean[3]＝(lum_data[0][0]+lum_data[1][1]+…+lum_data[m-1][m-1])/m

其中，lum_data[i][j]为由邻域n×n的像素数据所转换成的m×m的亮度信息，mean[i]为4个方向亮度信息对应的均值。

在一种可选的方案中，所述依据所述邻域n×n的像素数据所转换的m×m亮度信息计算所述待处理像素点的α个方向的亮度信息均值和α个方向的亮度信息方差具体包括：

计算m个同通道像素点的亮度信息与亮度信息的方差确定为β°方向的亮度信息方差。

上述计算m个同通道像素点的亮度信息与亮度信息的方差确定为β°方向的亮度信息方差具体可以包括：

水平方向方差计算：

垂直方向方差计算：

斜45度方向方差计算：

var[2]＝((lum_data[0][m-1]-mean[2])²+(lum_data[1][m-2]-mean[2])²+…+(lum_data[m-1][0]-mean[2])²)/m

斜135度方向方差计算：

var[3]＝((lum_data[0][0]-mean[3])²+(lum_data[1][1]-mean[3])²+…+(lum_data[m-1][m-1]-mean[3])²)/m

其中，lum_data[i][j]为由邻域n×n的像素数据所转换成的m×m的亮度信息，mean[i]为α个方向亮度信息对应的均值，var[i]为α个方向亮度信息对应的方差。

在一种可选的方案中，上述依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向具体包括：

提取4个方向的亮度信息方差的最小值var[min_var_index],如果var[min_var_index]≥方差阈值min_var_th，确定所述待处理像素点无方向。

在一种可选的方案中，所述依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向具体包括：

若当前待处理像素点具有方向性，那么该方向上的亮度信息方差必定会非常小，并且其余非方向上的亮度信息方差和该方向上的亮度信息方差的差别会相对较大，在这种情况下，则认定当前待处理像素点是具有方向性的，并且待处理像素点所属方向为亮度信息方差最小的方向。

其中，在判定方向过程中通过设定阈值的方式可以灵活的调整对图像方向检测的强弱性，具体设定的阈值包括：4个方向亮度信息的最小方差阈值min_var_th；非最小方向方差的其余3个方向方差与最小方向方差的差异阈值diff_var_th；非最小方向方差的其余3个方向方差与最小方向方差的差异值超过差异阈值diff_var_th的数量阈值count_th。

从4个方向的亮度信息方差中提取出亮度信息方差的最小值var[min_var_index]；然后，将其与最小方差阈值min_var_th进行比较，如果var[min_var_index]＜min_var_th，那么，待处理像素点可能存在方向性，否则，待处理像素点则一定没有方向性；在满足var[min_var_index]＜min_var_th时，将最小方向方差和其余3个方向的亮度信息方差做差，将得到的3个差值与差异阈值diff_var_th进行比较，确定所述的3个差值大于差异阈值diff_var_th的数量count，如果所述count大于数量阈值count_th，则确定所述待处理像素点具有方向。

在一种可选的方案中，上述依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向以及具体所属方向具体包括：

在确定所述待处理像素点具有方向时，所述待处理像素点的方向确定为所述var[min_var_index]对应的方向。

当亮度信息方差满足相关阈值设定时，待处理像素点具有方向性，并且所述待处理像素点的方向确定为所述最小方向方差var[min_var_index]所属的方向，即，当min_var_index＝0(对应水平方向的方差最小)时，则表示检测结果为水平方向；当min_var_index＝1(对应垂直方向的方差最小)时，表示检测结果为垂直方向；当min_var_index＝2(对应斜45°方向的方差最小)时，则表示检测结果为斜45度方向；当min_var_index＝3(对应斜135°方向的方差最小)时，则表示检测结果为斜135度方向。

在一种可选的方案中，上述依据所述设定阈值与判断结果的关系具体包括：

当所设4个方向亮度信息的最小方差阈值min_var_th越小，那么方向检测性越弱。即当阈值diff_var_th和count_th保持不变的同时，阈值min_var_th设定越小，则待处理像素点被检测为具有方向的概率就越小；当非最小方向方差的其余3个方向方差与最小方向方差的差异阈值diff_var_th越大，那么方向检测性就越弱。即当阈值min_var_th和count_th保持不变的同时，阈值diff_var_th设定越大，则待处理像素点被检测为具有方向的概率就越小；当非最小方向方差的其余3个方向方差与最小方向方差的差异值超过差异阈值diff_var_th的数量阈值count_th越大，那么方向检测性就越弱。即当阈值min_var_th和diff_var_th保持不变的同时，阈值count_th设定越大，则待处理像素点被检测为具有方向的概率就越小。由于最多有3个方向的方差与最小方向方差的差异值大于diff_var_th、最少有0个方向的方差与最小方向方差的差异值大于diff_var_th因而阈值count_th取值范围为0～3。

参阅图5，图5提供了一种图像信号的方向判断方法，该方法由如图1所示的终端执行，该方法如图5所示，包括：以CMOS图像传感器采集到的Bayer图像数据作为输入，对Bayer图像数据采用逐点遍历的方式进行方向判断。将Bayer图像数据根据一定对应关系转换成亮度信息；然后，计算亮度信息各个方向的方差；最后，以设定的阈值来判断当前像素点有无方向以及具体的方向性。

具体的，输入当前待处理像素点位置n×n大小的邻域像素数据，存入数组in_data[i][j]，则in_data[(n-1)/2][(n-1)/2]为当前待检测像素点，依据所述n×n邻域信息转换为m×m的亮度信息lum_data[ii][jj]，m为奇数且m≥3，n＝2m+1，具体选取值可根据图像大小和硬件处理能力进行选取。

其中，in_data[i][j]为当前待检测像素点位置邻域像素数据，i＝0,1,…,n-1；j＝0,1,…,n-1；lum_data[ii][jj]为所转换的亮度信息，ii＝0,1,…,m-1；jj＝0,1,…,m-1。

亮度信息计算

在进行方向检测时，需要将输入的如图3所示的Bayer数据以3×3大小为单位进行高斯滤波，转换为亮度信息，进而，对当前位置像素进行方向检测。由于Bayer数据不同位置存储不同RGB通道的像素信息，在本方法中，在对Bayer数据进行亮度转换时，仅选择与当前待检测像素点相同通道的像素点信息作为3×3大小待滤波数据的中心像素进行滤波完成亮度转换。因此，对输入的n×n Bayer数据以3×3大小为单位进行高斯滤波得到的转换后的亮度信息大小为m×m，其中，n＝2m+1。

参阅图3，以n＝11为例，in_data[5][5]为当前待处理像素点，在图3中当前待处理像素点为R通道的像素，高斯滤波所使用核函数为

则当前待检测的位置像素邻域的5×5亮度值与输入11×11Bayer邻域数据对应计算关系如下：

其中，lum_data[ii][jj]为输入的11×11Bayer数据转换的对应亮度信息值，ii＝0，1，...4；jj＝0，1，...4。

分别计算图4所示4个方向亮度信息的方差，以n＝11为例：

水平方向方差计算：

var[0]＝((lum_data[2][0]-mean[0])²+(lum_data[2][1]-mean[0])²+(lum_data[2][2]-mean[0])²+(lum_data[2][3]-mean[0])²+(lum_data[2][4]-mean[0])²)/5

其中，mean[0]为水平方向亮度信息对应的均值，计算方式为：

mean[0]＝(lum_data[2][0]+lum_data[2][1]+lum_data[2][2]+lum_data[2][3]+lum_data[2][4])/5

垂直方向方差计算：

var[1]＝((lum_data[0][2]-mean[1])²+(lum_data[1][2]-mean[1])²+(1um_data[2][2]-mean[1])²+(1um_data[3][2]-mean[1])²+(lum_data[4][2]-mean[1])²)/5

其中，mean[1]为垂直方向亮度信息对应的均值，计算方式为：

mean[1]＝(lum_data[0][2]+lum_data[1][2]+lum_data[2][2]+lum_data[3][2]+lum_data[4][2])/5

斜45度方向方差计算：

var[2]＝((1um_data[0][4]-mean[2])²+(lum_data[1][3]-mean[2])²+(lum_data[2][2]-mean[2])²+(lum_data[3][1]-mean[2])²+(lum_data[4][0]-mean[2])²)/5

其中，mean[2]为斜45度方向亮度信息对应的均值，计算方式为：

mean[2]＝(lum_data[0][4]+lum_data[1][3]+lum_data[2][2]+lum_data[3][1]+lum_data[4][0])/5

斜135度方向方差计算：

var[3]＝((1um_data[0][0]-mean[3])²+(1um_data[1][1]-mean[3])²+(lum_data[2][2]-mean[3])²+(lum_data[3][3]-mean[3])²+(lum_data[4][4]-mean[3])²)/5

其中，mean[3]为斜135度方向亮度信息对应的均值，计算方式为：

mean[3]＝(lum_data[0][0]+lum_data[1][1]+lum_data[2][2]+lum_data[3][3]+lum_data[4][4])/5

求取方差最小值，从上述4个方向所计算的方差中搜索最小方差，并记录方差最小值所对应的方向min_var_index。

方向判断，预设设置三个阈值diff_var_th，min_var_th和count_th，如果var[min_var_index]＜min_var_th，则统计其余3个方向的方差值与var[min_var_index]之差绝对值大于diff_var_th的数量count值，若count＞count_th，则当前像素检测到方向，否则，置min_var_index＝-1；如果var[min_var_index]＞＝min_var_th，则置min_var_index＝-1。输出当前像素的标识min_var_index，即为该像素方向检测结果，其中，min_var_index＝0表示检测结果为水平方向；min_var_index＝1表示检测结果为垂直方向；min_var_index＝2表示检测结果为斜45度方向；min_var_index＝3表示检测结果为斜135度方向；min_var_index＝-1表示检测结果为无方向。

参阅图6，图6提供了一种终端，包括：

获取单元601，用于以当前待处理像素点位置为中心，获取所述图像信号的待处理像素点的邻域n×n的像素数据in_data[i][j]，其中，i＝0，1，...，n-1；j＝0，1，...，n-1，则in_data[(n-1)/2][(n-1)/2]为当前待检测像素点；

处理单元602，用于依据所述邻域n×n的像素数据先转换成m×m大小的亮度信息，计算所述待处理像素点为中心的α个方向的亮度信息均值，进而得到α个方向的亮度信息方差；依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向以及具体所属方向；

上述m为奇数且m≥3，n＝2m+1。

如图6所示的终端中的处理单元的具体处理方式可以参见如图2所示实施例的描述，这里不在赘述。

请参见图7，图7是本申请实施例提供的一种设备70，该设备70包括处理器701、存储器702和通信接口703，所述处理器701、存储器702和通信接口703通过总线704相互连接。

存储器702包括但不限于是随机存储记忆体(random access memory，RAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmableread only memory，EPROM)、或便携式只读存储器(compact disc read-only memory，CD-ROM)，该存储器702用于相关计算机程序及数据。通信接口703用于接收和发送数据。

处理器701可以是一个或多个中央处理器(central processing unit，CPU)，在处理器701是一个CPU的情况下，该CPU可以是单核CPU，也可以是多核CPU。

该设备70中的处理器701用于读取所述存储器702中存储的计算机程序代码，执行以下操作：

以当前待处理像素点位置为中心，获取所述图像信号的待处理像素点的邻域n×n的像素数据in_data[i][j]，其中，i＝0,1,…,n-1；j＝0,1,…,n-1，则in_data[(n-1)/2][(n-1)/2]为当前待检测像素点；

依据所述邻域n×n的像素数据先转换成m×m大小的亮度信息，计算所述待处理像素点为中心的α个方向的亮度信息均值，进而得到α个方向的亮度信息方差；

依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向以及具体所属方向；

上述m为奇数且m≥3，n＝2m+1。

在一种可选的方案中，所述待处理像素点为：R通道像素点、B通道像素点，Gr道像素点或Gb通道像素点。

在一种可选的方案中，所述获取所述以图像信号待处理像素点为中心的邻域n×n的像素数据具体包括：

对原始图像进行镜像延展得到镜像延展图；从所述镜像延展图中获取待处理像素点为中心的邻域n×n的像素数据；

所述镜像延展图为分别以所述原始图像上边缘第一行像素点、下边缘最后一行像素点、左边缘第一列像素点以及右边缘最后一列像素点为对称轴通过镜像对称的方式对原始图像进行延展得到的图。

在一种可选的方案中，所述依据所述邻域n×n的像素数据转换为m×m大小的亮度信息具体包括：

在所述n×n的邻域像素数据中，以当前待检测像素点相同通道位置的的像素点为中心，3×3大小为邻域单位，通过3×3的高斯核函数进行滤波，完成亮度转换。

在一种可选的方案中，所述依据所述邻域n×n的像素数据转换的m×m大小的亮度信息计算所述待处理像素点的α个方向的亮度信息均值具体包括：

在所述邻域n×n的像素数据转换的m×m大小的亮度信息分别提取β°方向上的m个同通道像素点的亮度信息，分别计算α个方向上的m个同通道像素点的亮度信息的平均值确定为所述待处理像素点的对应β°方向的亮度信息均值；

所述同通道像素点为与所述待处理像素点通道相同的像素点。

在一种可选的方案中，所述依据所述邻域n×n的像素数据转换的m×m大小的亮度信息计算所述待处理像素点的α个方向的亮度信息均值和α个方向的亮度信息方差具体包括：

计算m个同通道像素点的亮度信息与亮度信息的方差确定为β°方向的亮度信息方差。

在一种可选的方案中，所述α＝4，所述β＝0、45、90或135。

在一种可选的方案中，所述依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向具体包括：

提取4个方向的亮度信息方差的最小值var[min_var_index],如果var[min_var_index]≥方差阈值min_var_th，确定所述待处理像素点无方向。

在一种可选的方案中，所述依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向具体包括：

提取4个方向的亮度信息方差的最小值var[min_var_index],如果var[min_var_index]＜方差阈值min_var_th，将剩余3个方向的亮度信息方差与最小亮度信息方差var[min_var_index]做差，将得到的3个差值与差异阈值diff_var_th进行比较，确定所述的3个差值大于差异阈值diff_var_th的数量count，如果所述count大于数量阈值count_th，则确定所述待处理像素点具有方向。

在一种可选的方案中，所述依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向以及具体所属方向具体包括：

在确定所述待处理像素点具有方向时，所述待处理像素点的方向确定为所述var[min_var_index]对应的方向。

本申请实施例还提供一种芯片***，所述芯片***包括至少一个处理器，存储器和接口电路，所述存储器、所述收发器和所述至少一个处理器通过线路互联，所述至少一个存储器中存储有计算机程序；所述计算机程序被所述处理器执行时，图2、图5所示的方法流程得以实现。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在网络设备上运行时，图2、图5所示的方法流程得以实现。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在终端上运行时，图2、图5所示的方法流程得以实现。

本申请实施例还提供一种终端，包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行图2或图5所示实施例的方法中的步骤的指令。

上述主要从方法侧执行过程的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是，电子设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请实施例可以根据上述方法示例对电子设备进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种图像信号的方向判断方法，其特征在于，包括：

以当前待处理像素点位置为中心，获取所述图像信号的待处理像素点的邻域n×n的像素数据in_data[i][j]，其中，i＝0,1,…,n-1；j＝0,1,…,n-1，则in_data[(n-1)/2][(n-1)/2]为当前待检测像素点；

依据所述邻域n×n的像素数据先转换成m×m大小的亮度信息，计算所述待处理像素点为中心的α个方向的亮度信息均值，进而得到α个方向的亮度信息方差；

依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向以及具体所属方向；

上述m为奇数且m≥3，n＝2m+1；

所述待处理像素点为：R通道像素点、B通道像素点，Gr通道像素点或Gb通道像素点；

亮度信息是使用待处理像素点同通道像素点周围3×3邻域为单位的像素数据通过高斯滤波的方式转换成的亮度值，所述高斯滤波所使用核函数为

所述同通道像素点为与所述待处理像素点通道相同的像素点；

所述依据所述邻域n×n的像素数据转换的m×m大小的亮度信息计算所述待处理像素点的α个方向的亮度信息均值和α个方向的亮度信息方差具体包括：

计算m个同通道像素点的亮度信息与亮度信息的方差确定为β°方向的亮度信息方差。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述图像信号待处理像素点为中心的邻域n×n的像素数据具体包括：

对原始图像进行镜像延展得到镜像延展图；从所述镜像延展图中获取待处理像素点为中心的邻域n×n的像素数据；

所述镜像延展图为分别以所述原始图像上边缘第一行像素点、下边缘最后一行像素点、左边缘第一列像素点以及右边缘最后一列像素点为对称轴通过镜像对称的方式对原始图像进行延展得到的图；各个边界的延展区域为(n-1)/2行以及(n-1)/2列，即当原始图像大小为M×N，则所述镜像延展图大小为(M+n)×(N+n)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述邻域n×n的像素数据转换的m×m大小的亮度信息计算所述待处理像素点的α个方向的亮度信息均值具体包括：

在所述邻域n×n的像素数据分别提取β°方向上的m个同通道像素点的亮度信息，分别计算α个方向上的m个同通道像素点的亮度信息的平均值确定为所述待处理像素点的对应β°方向的亮度信息均值；

所述同通道像素点为与所述待处理像素点通道相同的像素点。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述α＝4，所述β＝0、45、90或135。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向具体包括：

提取4个方向的亮度信息方差的最小值var[min_var_index],如果var[min_var_index]≥方差阈值min_var_th，确定所述待处理像素点无方向。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向具体包括：

提取4个方向的亮度信息方差的最小值var[min_var_index],如果var[min_var_index]＜方差阈值min_var_th，将剩余3个方向的亮度信息方差与最小亮度信息方差var[min_var_index]做差，将得到的3个差值与差异阈值diff_var_th进行比较，确定所述的3个差值大于差异阈值diff_var_th的数量count，如果所述count大于数量阈值count_th，则确定所述待处理像素点具有方向。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向以及具体所属方向具体包括：

在确定所述待处理像素点具有方向时，所述待处理像素点的方向确定为所述var[min_var_index]对应的方向。

8.一种终端，其特征在于，包括：

获取单元，用于以当前待处理像素点位置为中心，获取图像信号的待处理像素点的邻域n×n的像素数据in_data[i][j]，其中，i＝0,1,…,n-1；j＝0,1,…,n-1，则in_data[(n-1)/2][(n-1)/2]为当前待检测像素点；

处理单元，用于依据所述邻域n×n的像素数据先转换成m×m大小的亮度信息，计算所述待处理像素点为中心的α个方向的亮度信息均值，进而得到α个方向的亮度信息方差；依据所述α个方向的亮度信息方差以及阈值来判断所述待处理像素点是否具有方向以及具体所属方向；

上述m为奇数且m≥3，n＝2m+1；

所述待处理像素点为：R通道像素点、B通道像素点，Gr通道像素点或Gb通道像素点；

亮度信息是使用待处理像素点同通道像素点周围3×3邻域为单位的像素数据通过高斯滤波的方式转换成的亮度值，所述高斯滤波所使用核函数为

所述同通道像素点为与所述待处理像素点通道相同的像素点；

所述依据所述邻域n×n的像素数据转换的m×m大小的亮度信息计算所述待处理像素点的α个方向的亮度信息均值和α个方向的亮度信息方差具体包括：

计算m个同通道像素点的亮度信息与亮度信息的方差确定为β°方向的亮度信息方差。

9.一种终端，其特征在于，包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1-7任一项所述的方法中的步骤的指令。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

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