CN117437126B - 图像变换方法、计算机装置和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像变换方法、计算机装置和计算机可读存储介质，包括：获取原始图像的原始像素点坐标，计算各目标像素点坐标；判断每一个原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标是否相同，若不相同，将该原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标建立映射关系，并构建初始映射表；依据图像变换过程中各个像素点的覆盖关系确定各原始像素点的变换先后顺序，根据各原始像素点的变换先后顺序对初始映射表中的映射顺序进行排序，形成排序表；根据排序表依次获取各原始像素点坐标，从初始映射表中获取原始像素点坐标对应的目标像素点坐标，将对应的原始像素点坐标的像素值赋值至目标像素点坐标，形成目标图像。本发明可减少内存空间的占用和减少运算量。

Description

图像变换方法、计算机装置和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及图像变换的技术领域，具体是涉及一种图像变换方法、计算机装置和计算机可读存储介质。

背景技术

视频的图像处理领域中，对视频图像进行变换时，一般使用不同的变换函数，实现对图像进行旋转、放大、缩小、压缩等空间变换。一般地，图像进行变换时，首先保存视频图像的一帧，同时向存储器申请与该帧视频图像相同大小的新内存，利用该效果的数学变换公式，对该帧图像依次计算出每个点的新坐标，再将旧坐标的像素点复制到新坐标上。但该做法需要申请多一个内存空间，并且每帧图片的每个像素点都需要重复进行公式计算，此时，内存需要存储一张原始图像的各像素点的数据，还要存储新图像的各个像素点的数据，占用内存空间多且处理器的运算量较大。

现有一种图像变换方法是通过含由来源图像选择小于来源图像的一组像素，将该组像素存储至存储器，藉由查询预先建立的坐标映射表检测该组像素是否有需要坐标变换的至少一像素，若该组像素有需要坐标变换的至少一像素，则变换至少一像素的坐标，及当至少一像素完成坐标变换后，将该组像素由存储器中移除。但该图像变换方法还是需要保存一组像素列，并还需要申请目标图像的内存空间，占用的内存空间较大。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种减少内存空间的占据的图像变换方法。

本发明的第二目的是提供一种实现上述图像变换方法的计算机装置。

本发明的第三目的是提供一种应用上述图像变换方法的计算机可读存储介质。

为了实现上述的第一目的，本发明提供的图像变换方法，包括：获取原始图像的各原始像素点的原始像素点坐标，根据预设的公式计算各目标像素点的目标像素点坐标；判断每一个原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标是否相同，若不相同，将该原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标建立映射关系，并构建初始映射表；依据图像变换过程中各个像素点的覆盖关系确定各原始像素点的变换先后顺序，根据各原始像素点的变换先后顺序对初始映射表中的映射顺序进行排序，形成排序表；根据排序表依次获取各原始像素点坐标，从初始映射表中获取当前的原始像素点坐标对应的目标像素点坐标，将对应的原始像素点坐标的像素值赋值至目标像素点坐标的像素值，形成目标图像。

由上述方案可见，根据预设公式计算目标像素点坐标，将该原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标建立映射关系并构建初始映射表，将初始映射表进行排序后，形成排序表。排序表为排序表，排序表中的坐标排序为图像的像素点需要赋值的顺序。例如，目标像素点坐标需要将其对应的原始像素点坐标的像素值赋值到目标像素点时，若原始像素点坐标中的像素值已被覆盖，则此时目标像素点坐标无法找到对应的原始像素点坐标的原始像素点。所以需要使用使排序表对原始像素点坐标进行排序，使得需要使用该原始像素值进行赋值的坐标向后排序。使用该图像变换方法在处理图像时，由于只需要在原始图片上对各像素点进行赋值，所以只需要申请存储原始图片的数据的内存空间，不需要申请额外的内存空间进行空间变换，使得内存空间占用减少。

一个优选的方案是，若原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标相同，则不构建该原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标的映射关系。

由此可见，原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标相同，该原始像素点坐标的像素值不需要移动，所以不构建该原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标的映射关系，减少后续数据量的读取。

进一步的方案中，根据预设的公式计算各目标像素点的目标像素点坐标前，还执行：设立原始图像的中心变换点，建立针对原始图像的坐标系。

由此可见，通过中心变换点可建立四象限的坐标系。

进一步的方案中，根据原始图像的对称关系确定原始图像的多个对称区域；根据预设的公式计算各目标像素点的目标像素点坐标时，仅计算一个目标对称区域的原始像素点坐标对应的目标像素点坐标。

由此可见，根据原始图像的对称关系和预设的公式确认原始图像的多个对称区域。例如，对称区域可以是四象限对称。通过仅计算一个目标对称区域的原始像素点坐标对应的目标像素点坐标，在处理器进行计算时，可减少处理器的计算压力。

进一步的方案中，形成初始映射表时，各剩余对称区域的原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标的映射关系和目标对称区域的原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标的映射关系相同。

由此可见，剩余对称区域的原始像素点坐标与对应的所述目标像素点坐标的映射关系为第一映射关系，目标对称区域的原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标的映射关系为第二映射关系，基于对称的方式，第一映射关系与第二映射关系是相同的，所以仅构建一个目标对称区域的初始映射表可减少处理器的计算压力。

进一步的方案中，形成排序表时，各剩余对称区域的各原始像素点的映射顺序与目标对称区域的原始像素点的映射顺序相同且对称。

由此可见，由于对称关系，剩余对称区域的原始像素点的映射顺序与目标对称区域的原始像素点的映射顺序相同且对称，所以可直接通过目标对称区域的排序表进行对称修改，得到剩余对称区域的原始像素点的映射顺序。

进一步的方案中，形成目标图像时，各个对称区域的对原始像素点坐标的像素值赋值操作同步进行。

由此可见，在对目标对称区域的原始像素点坐标的像素值进行赋值时，同时对剩余对称区域的原始像素点的像素值进行赋值。

进一步的方案中，形成目标图像时，在原始图像的基础上以像素点覆盖的方式形成目标图像。

由此可见，通过由于对称关系，目标对称区域的原始像素点坐标与剩余对称区域的原始像素点具有对称关系，同时进行赋值可减少计算量，提升图像变换效率。

为了实现上述的第二目的，本发明提供的计算机装置，其特征在于，计算机装置包括处理器和存储器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的图像变换方法。

为了实现上述的第三目的，本发明提供的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现上述的图像变换方法。

附图说明

图1是本发明图像变换方法实施例的流程图。

图2是本发明图像变换方法实施例的原始图像的示意图。

图3是本发明图像变换方法实施例的变换的示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

图像变换方法实施例：

在视频的图像变换处理中，需要对每一帧图片的进行变换时，需要耗费处理器的大量缓存和处理器的计算能力。而本实施例中的图像变换方法通过在原始图像上直接进行像素点的覆盖操作，不需要处理器多申请一帧图片的存储器的内存，减少处理器缓存空间的使用量。

参见图1，图1是本发明图像变换方法实施例的流程图。首先需要设置变换区域，确定原始图像中需要变换的范围，减少数据的读取量，其中，变换区域是原始图像中需要进行变换的区域，变换区域以外的区域是原始图像中不需要进行变换的区域。本实施例以四象限对称的图像变换效果为例进行说明，四象限对称变换的图像中，变换处理是四个象限对称的，因此，需要设立原始图像中心变换点，建立坐标系。参见图2，在原始图像1上设置变换区域11，变换区域11为圆形。设置变换区域11后，设立原始图像的中心变换点13，建立针对原始图像的坐标系。该坐标系可将原始图像中需要变换的部分分为四个象限。

本实施例首先执行步骤S1，获取原始图像的各原始像素点坐标，根据预设的公式计算各目标像素点坐标。具体地，预设的公式可以为放大公式、平移公式等图像变换公式。

在另一个实施例中，根据原始图像的对称关系确定原始图像的多个对称区域；根据预设的公式计算各目标像素点的目标像素点坐标时，仅计算一个目标对称区域的原始像素点坐标对应的目标像素点坐标。在本实施例中，由于使用坐标系将原始图像分为四个象限，可根据原始图像的对称关系和预设的公式确定原始图像的多个对称区域，例如，若该预设的公式为放大的变换公式，放大的变换公式是通过以原点为中心进行扩大，所以确定原始图像的多个对称区域为四个象限；

若该变换公式为平移的变换公式，确定原始图像的变换区域后，建设的坐标系中，以平移的变换方向确认坐标轴，通过坐标轴建立原始图像的对称区域。由于平移的变换公式只有轴对称，所以建立的坐标系中，两个象限为该原始图像的一个变换区域。根据原始图像和预设的公式确认原始图像的对称区域，然后进行图像变换处理，可减少需要计算的原始像素点坐标数量，从而减少处理器的计算量。

在根据预设的公式计算各目标像素点坐标时，由于建立了原始图像的对称关系，所以仅计算一个目标对称区域的原始像素点坐标对应的目标像素点坐标。由于本实施例中通过四象限确认多个对称区域，所以每一对称区域与目标对称区域的对称的原始像素点坐标的绝对值相同，所以其余对称区域的像素值不用计算。

生成各目标像素点坐标后，执行步骤S2，判断各原始像素点坐标与各原始像素点坐标对应的目标像素点坐标是否相同。若原始像素点坐标与其对应的目标像素点坐标不相同，则执行步骤S3，将该原始像素点坐标与对应的当前目标像素点坐标建立映射关系，建立初始映射表。其中，初始映射表包括原始像素点坐标和与其对应的目标像素点坐标。通过初始映射表可查询当前原始像素点坐标对应的目标像素点坐标，原始坐标像素点坐标与其对应的目标像素点坐标的位移量。

在另一个实施例中，仅计算一个目标对称区域的原始像素点坐标对应的目标像素点坐标时，初始映射表至包括一个目标对称区域的原始像素点坐标对应的目标像素点的映射关系，各剩余对称区域的原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标的映射关系为第一映射关系，目标对称区域的原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标的映射关系为第二映射关系，第一映射关系与第二映射关系相同，这样，各剩余对称区域也使用该初始映射表。

若原始像素点坐标与其对应的目标像素点坐标相同，则执行步骤S6不构建该原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标的映射关系。由于当原始像素点坐标与目标像素点坐标相同时，其像素点不需要移动。另外，对原始像素点坐标与目标像素点坐标相同的坐标进行筛选，只保留需要移动的当前原始像素点坐标，可减少处理器缓存的占用面积，在后续的像素点进行移动时，减少处理器数据的处理量。

步骤S3中建立初始映射表后，执行步骤S4，建立排序表。具体地，依据图像变换过程中各个像素点的覆盖关系确定各原始像素点的变换先后顺序，根据各原始像素点的变换先后顺序对初始映射表中的映射顺序进行排序，形成排序表。各个像素点的覆盖关系中，该像素点的像素值已被其他的像素点覆盖，则该像素点排列在前，该像素点对应的原始像素点坐标排列在后。例如，需要将第一原始像素点坐标的像素值进行赋值到第一目标像素点坐标的像素值上时，若第一原始像素点坐标中的像素值已被替换，则此时第一目标像素点坐标无法找到第一当前目标像素点坐标的原始像素值。所以需要使用使排序表对原始像素点的坐标进行排序，若使得需要使用该像素点的像素值进行赋值，则该像素点坐标排列在使用该像素点的像素值的目标像素点的后面。排序表可使得图像的坐标在移动时，不会发生将原始像素点的像素值丢失。

在另一个实施例中，形成排序表时，排序表只包括一个对称区域的原始像素点坐标。各剩余对称区域的各原始像素点的映射顺序与目标对称区域的原始像素点的映射顺序相同。仅计算一个目标对称区域的原始像素点坐标对应的目标像素点坐标时，剩余的对称区域也使用该排序表。

建立排序表后，执行步骤S5，根据排序表依次获取各原始像素点坐标，从初始映射表中获取原始像素点坐标对应的目标像素点坐标，将对应的原始像素点坐标的像素值赋值至目标像素点坐标的像素值，形成目标图像。形成目标图像时，在原始图像的基础上以像素点覆盖的方式形成目标图像，本申请不需要多申请一个目标图像的内存空间。

在另一个实施例中，形成目标图像时，各个对称区域的对原始像素点坐标的像素值赋值操作同步进行。针对四象限对称的变换情况，剩余的对称区域可根据对称区域的对称关系修改初始映射表和排序表坐标的符号，即可使用初始映射表和排序表进行原始像素点坐标的像素值赋值操作。例如，本实施例中，目标对称区域为第二象限，剩余的对称区域例如第一象限，可将初始映射表和排序表的原始像素点坐标的x坐标改为负值，即可使用。

假设视频中有一帧图像需要凸透镜放大，其中，将1280 ×720分辨率的视频以中心点为圆心，以视频高为直径，对圆内视频图像进行凸透镜放大处理。

首先原视频单帧图像经解码后以RGB888采样方式存放，即每个像素点由8Bit的红色分量、8Bit的绿色分量、8Bit的蓝色分量组成。

传统的图像变换方法，需要另外申请与原始图像同等大小的内存空间，作为目标图像使用。然后计算变换区域，例如，本次变换区域为一个圆形，则需要从(0,0)点开始，计算本像素点距离圆心的距离绝对值，若小于预先所设的半径，则对该点进行处理，按照凸透镜公式计算出新的坐标(x`,y`)，将原图像像素点(x`,y`)的R、G、B值赋值至新图像(x,y)处，即完成一个像素点处理，接下来对下一个像素点重复上述步骤，直至该帧图像所有像素点处理完。该方法需要预先申请两个1280*720分辨率的RGB888图像的内存空间，内存空间占用大，内存占用空间大小为1280*720*3*2=5529600Bytes。而处理器需要计算整帧图像与原点的距离计算，计算变换区域的像素点，计算的次数为1280*720=921600次。还需要对圆内进行凸透镜公式坐标变换计算，计算的次数为π*360*360=406944次。其中，360为圆形的半径。若视频有n帧，则需要有n帧的图片进行上述处理。

应用本实施例的图像变换方法实施例时，只需要申请1280*720分辨率的RGB888图像空间、一个第二象限初始映射表和一个第二象限的排序表。由于凸透镜放大的图像变换为中心对称的图像变换，所以，只需要针对第二象限的坐标进行计算，其他象限的坐标变换应用第一象限的坐标变换结果进行符号的变化即可。该初始映射表和该排序表的所占内存总和为2*π*360*360/4=610726Bytes。总共需要的内存空间大小为1280*720*3+610726=3456000 Bytes。

而处理器在进行计算时，只需要计算第二象限的原始像素点的距离绝对值和第二象限的凸透镜公式变换，处理器的运算压力减少四分之三。

其余象限的该排序表和该初始映射表进行移动，只需将该排序表和该初始映射表的符号进行改变即可使用。

参见图3，图3是本发明图像变换方法实施例的变换的示意图。假设第四象限有四个像素点坐标A、B、C、D，其中，D不在圆内，即不在变换范围内，所以不需要构建D点坐标的映射关系；假设C点的像素值需要赋值到B点上，B点的像素值需要赋值至A点上，则排序表中，A点坐标需要存放在B点坐标之前，B点坐标需要放在C点坐标之前。而在生成目标图像时，通过排序表首先获取A点坐标，通过初始映射表获取A点坐标需要赋值的坐标，再将A点坐标赋值至A点坐标需要赋值的坐标上。而通过排序表可读取到B点坐标，通过初始映射表读取到B点对应的A点坐标，再将B点坐标的像素值赋值至A点坐标处。当通过排序表获取到C点坐标时，通过初始映射表读取到C点对应的B点坐标，将C点坐标的像素值赋值至B点坐标处。

本实施例的图像变换方法在处理图像时，只需要申请一个原始图片的内存空间，不需要申请额外的内存空间进行空间变换，使得内存空间占用减少。

计算机装置实施例：

本实施例的计算机装置包括处理器与存储器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的图像变换方法。

计算机装置可包括但不限于处理器与存储器。本领域技术人员可以理解，计算机装置可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如计算机装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

计算机可读存储介质实施例：

上述实施例所描述的计算机装置中图像变换方法能以计算机程序方式存储在计算机可读存储介质中，该计算机程序被处理器执行时，可完成上述的计算机装置中图像变换方法实施例的步骤。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、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。

上述仅为本发明的较佳实施例，但发明的设计构思并不局限于此，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。

Claims (9)

1.图像变换方法，包括：

获取原始图像的各原始像素点的原始像素点坐标，根据预设的公式计算各目标像素点的目标像素点坐标；

其特征在于：

判断每一个所述原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标是否相同，若不相同，将该原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标建立映射关系，并构建初始映射表；

依据图像变换过程中各个像素点的覆盖关系确定各所述原始像素点的变换先后顺序，根据各所述原始像素点的变换先后顺序对所述初始映射表中的映射顺序进行排序，形成排序表；

各像素点的所述覆盖关系中，一个像素点被其他像素点覆盖，该被其他像素点覆盖的像素点排列在前，该被其他像素点覆盖的像素点对应的原始像素点排列在后；

根据所述排序表依次获取各所述原始像素点坐标，从所述初始映射表中获取当前的原始像素点坐标对应的所述目标像素点坐标，将对应的所述原始像素点坐标的像素值赋值至所述目标像素点坐标的像素值，形成目标图像；

形成所述目标图像时，在所述原始图像的基础上以像素点覆盖的方式形成所述目标图像。

2.根据权利要求1所述的图像变换方法，其特征在于：

若所述原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标相同，则不构建该原始像素点坐标与对应的目标像素点坐标的映射关系。

3.根据权利要求1所述的图像变换方法，其特征在于：

根据预设的公式计算各目标像素点的目标像素点坐标前，还执行：设立所述原始图像的中心变换点，建立针对所述原始图像的坐标系。

4.根据权利要求3所述的图像变换方法，其特征在于：

建立针对所述原始图像的坐标系前，还执行：根据所述原始图像的对称关系确定所述原始图像的多个对称区域；

根据预设的公式计算各目标像素点的目标像素点坐标时，仅计算一个目标对称区域的原始像素点坐标对应的目标像素点坐标。

5.根据权利要求4所述的图像变换方法，其特征在于：

形成所述初始映射表时，各剩余对称区域的所述原始像素点坐标与对应的所述目标像素点坐标的映射关系和所述目标对称区域的所述原始像素点坐标与对应的所述目标像素点坐标的映射关系相同。

6.根据权利要求5所述的图像变换方法，其特征在于：

形成所述排序表时，各剩余对称区域的各所述原始像素点的映射顺序与所述目标对称区域的所述原始像素点的映射顺序相同。

7.根据权利要求5或6所述的图像变换方法，其特征在于：

形成所述目标图像时，各个对称区域的对所述原始像素点坐标的像素值赋值操作同步进行。

8.计算机装置，其特征在于，所述计算机装置包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7任一所述的图像变换方法。

9.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：

所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至7任一所述的图像变换方法。