TW201512676A - 圖像分析系統及方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種圖像分析系統及方法，該圖像分析系統通過對裝有點亮顯示幕的暗箱進行拍攝，對所拍的暗箱圖像進行圖像處理及根據兩個相鄰圖元點的灰度值來獲取有效圖像的邊界點，進一步獲取有效圖像的四個疑似角點，根據四個疑似角點獲取有效圖像在四個方向的有效邊界點，通過對每一方向上的有效邊界點進行直線擬合獲取四條直線，從而根據四條直線的交點獲取所拍圖像中精確的有效圖像。

Description

圖像分析系統及方法

本發明涉及圖像處理領域，尤其是一種電子設備的圖像分析系統及方法。

在進行可擕式電子設備自動化測試中，如ipod自動化測試，需要提取ipod的活動介面。通常做法都是將ipod放在暗箱中，讓ipod點亮螢幕，通過拍攝該暗箱的圖像，作為ipod的活動介面，因此並未去獲取所拍圖像的點亮螢幕所對應的有效圖像，得到的不是一個準確的測試結果。

鑒於以上內容，有必要提供一種圖像分析系統，該圖像分析系統應用於電子設備，該電子設備包括拍攝圖像的拍攝單元，該系統包括：圖像處理模組，用於對拍攝單元所拍的包含亮度區域的黑色背景圖像進行圖像處理獲取各個圖元點的灰度值；座標定義模組，用於定義一坐標系及獲取所拍圖像四個頂點的座標；邊界點判斷模組，用於根據各個圖元點的灰度值判斷兩個相鄰圖元點的灰度值變化是否大於一預設值，當兩個相鄰圖元點的灰度值變化大於該預設值時，獲取兩個相鄰圖元點中灰度值小的點及定義所述灰度值小的點為邊界點，及根據定義的坐標系獲取所有邊界點的座標；數據點確定模組，用於根據每一頂點和所有邊界點的座標獲取所有邊界點中距離每一頂點最近的數據點，從而獲取四個頂點對應的四個數據點；有效邊界點獲取模組，用於從四個數據點中獲取橫或縱坐標最相近的兩個數據點並從所有邊界點中獲取座標位於所述獲取的兩個數據點確定的橫坐標範圍及縱坐標範圍之間的有效邊界點；直線擬合模組，用於對所獲取的座標位於所述獲取的兩個數據點確定的橫坐標範圍及縱坐標範圍之間的有效邊界點進行直線擬合得到一直線，從而獲取在四個方向上的四條直線；及有效圖像產生模組，用於根據四條直線相交的交點獲取四個交點形成的圖像區域，從而獲得一有效圖像。

還有必要提供一種電子設備的圖像分析方法，該方法包括以下步驟：對電子設備所拍的包含亮度區域的黑色背景圖像進行圖像處理獲取各個圖元點的灰度值；定義一坐標系及獲取所拍圖像的四個頂點；根據各個圖元點的灰度值判斷兩個相鄰圖元點的灰度值變化是否大於一預設值，當兩個相鄰圖元點的灰度值變化大於該預設值時，獲取兩個相鄰圖元點中灰度值小的點及定義所述灰度值小的點為邊界點，及根據定義的坐標系獲取所有邊界點的座標；根據每一頂點和所有邊界點的座標獲取所有邊界點中距離每一頂點最近的數據點，從而獲取四個頂點對應的四個數據點；從四個數據點中獲取橫或縱坐標最相近的兩個數據點並並從所有邊界點中獲取座標位於所述獲取的兩個數據點確定的橫坐標範圍及縱坐標範圍之間的有效邊界點；對所獲取的座標位於所述獲取的兩個數據點確定的橫坐標範圍及縱坐標範圍之間的有效邊界點進行直線擬合得到一直線，從而獲取在四個方向上的四條直線；及根據四條直線相交的交點獲取四個交點形成的圖像區域，從而獲得一有效圖像。

本發明的圖像分析系統及方法通過對裝有點亮顯示幕的暗箱進行拍攝，對所拍的暗箱圖像進行圖像處理及根據兩個相鄰圖元點的灰度值來獲取有效圖像的邊界點，進一步獲取有效圖像的四個疑似角點，根據四個疑似角點獲取有效圖像在四個方向的有效邊界點，通過對每一方向上的有效邊界點進行直線擬合獲取四條直線，從而根據四條直線的交點獲取所拍圖像中精確的有效圖像。

1‧‧‧電子設備

2‧‧‧暗箱

3‧‧‧顯示幕

10‧‧‧處理器

11‧‧‧圖像分析系統

12‧‧‧拍攝單元

13‧‧‧記憶體

21‧‧‧拍照控制模組

22‧‧‧圖像處理模組

23‧‧‧座標定義模組

25‧‧‧邊界點判斷模組

26‧‧‧數據點確定模組

27‧‧‧有效邊界點獲取模組

28‧‧‧直線擬合模組

29‧‧‧有效圖像產生模組

100‧‧‧暗箱圖像

101‧‧‧黑色背景

102‧‧‧亮度區域

103‧‧‧頂點

104‧‧‧數據點

圖1是本發明圖像分析系統較佳實施例的運行環境圖。

圖2是圖1中圖像分析系統的功能模組圖。

圖3是本發明電子設備所拍攝圖像的示意圖。

圖4是本發明電子設備的圖像分析方法較佳實施例的流程圖。

參閱圖1所示，是本發明圖像分析系統較佳實施例的運行環境圖。該圖像分析系統11應用於一電子設備1。該電子設備1為可拍照的各種電子設備，如手機或平板電腦。

在本實施例中，該電子設備1包括處理器10、拍攝單元12及記憶體13。處理器10用於控制電子設備1工作。處理器10運行該圖像分析系統11。拍攝單元12用於拍攝圖像，如為攝像頭。記憶體13用於存儲資料，如圖像等。一帶顯示幕3的可擕式電子裝置（圖中未示）位於暗箱2中。

參閱圖2所示，是圖1中圖像分析系統11的功能模組圖。該圖像分析系統11包括拍照控制模組21、圖像處理模組22、座標定義模組23、邊界點判斷模組25、數據點確定模組26、有效邊界點獲取模組27、直線擬合模組28及有效圖像產生模組29。圖像分析系統11各個模組的功能實現具體請參閱圖4所示，是本發明圖像分析方法較佳實施例的流程圖。

步驟S31，當暗箱2中的顯示幕3被點亮時，拍照控制模組21控制拍攝單元12拍攝該暗箱2的圖像，由於暗箱2中除了被點亮的顯示幕3都是黑色的，如圖3所示，拍攝單元12拍攝出來的圖像100包括黑色背景101和點亮的顯示幕3對應的亮度區域102。為了對所拍攝出來的暗箱圖像100進行圖像分析，必須獲取當中的亮度區域102進行分析，即所拍暗箱圖像100中亮度區域102是有效圖像。

步驟S32，圖像處理模組22對所拍暗箱圖像100進行圖像處理獲取各個圖元點的灰度值，即黑色背景101中所有圖元點的灰度值都相差不遠，亮度區域102中所有圖元點的灰度值都相差不遠，但是黑色背景101和亮度區域102色差相差甚遠，故在兩者交界處相鄰圖元點的灰度值相差甚遠。

步驟S33，座標定義模組23定義一坐標系及獲取所拍暗箱圖像100四個頂點的座標，如圖3所示，定義了一包括橫、縱坐標（X，Y）的坐標系，從而分別得到暗箱圖像100的四個頂點（A，B，C，D）的座標。

步驟S34，邊界點判斷模組25根據各個圖元點的灰度值判斷兩個相鄰圖元點的灰度值變化是否大於一預設值，當兩個相鄰圖元點的灰度值變化大於該預設值時，獲取兩個相鄰圖元點中灰度值小的點及定義所述灰度值小的點為邊界點，及根據定義的坐標系獲取所有邊界點的座標。例如，邊界點判斷模組25可通過從暗箱圖像100水準方向逐列及垂直方向逐行進行掃描所有圖元點來判斷兩個相鄰圖元點。

通常在亮度區域102邊界的圖元點的灰度值相比前一個或後一個黑色背景101的圖元點的灰度值會突變，為此，定義在黑色背景101和亮度區域102交界處的所有兩個相鄰圖元點中灰度值小的點為亮度區域102的邊界點，即灰度值小的點為亮度區域102上的點。一般所有邊界點組成的形狀大體反應了亮度區域102的形狀，在本實施方式中，亮度區域102為長方形，相應的所有邊界點組成的形狀大體為長方形，由於亮度區域102邊界可能存在噪音等不準確因素，故需繼續精確的獲取所拍暗箱圖像100中亮度區域102的邊界所組成的有效圖像。

步驟S35，數據點確定模組26根據暗箱圖像100的每一頂點103和所有邊界點的座標獲取所有邊界點中距離每一頂點103最近的數據點104，從而獲取四個頂點對應的四個數據點104，定義每一數據點104為有效圖像的疑似角點。例如，圖3示出了距離四個頂點103A，B，C，D最近的四個數據點104分別為a，b，c，d，相應的座標為a（X1，Y1），b（X2，Y2），c（X3，Y3），d（X4，Y4）。

步驟S36，有效邊界點獲取模組27從四個數據點104中獲取橫或縱坐標最相近的兩個數據點並從所有邊界點中獲取座標位於所述獲取的兩個數據點確定的橫坐標範圍及縱坐標範圍內的邊界點，定義所述獲取的邊界點為亮度區域102的有效邊界點，即將根據每一方向上的兩個數據點確定的橫坐標範圍及縱坐標範圍內的邊界點作為該方向上的有效邊界點。

例如，從上往下方向的兩個數據點為a和b，a和b兩個數據點的縱坐標最相近；從下往上方向的兩個數據點為c和d，c和d兩個數據點的縱坐標最相近；從左往右方向的兩個數據點為a和d，a和d兩個數據點的橫坐標最相近；從右往左方向的兩個數據點為b和c，b和c兩個數據點的橫坐標最相近；為獲取a和b確定方向上的有效邊界點，具體方法為獲取橫坐標位於X1與X2之間及縱坐標位於Y1與Y2之間的有效邊界點，同理，可獲得其他三個方向上的兩個數據點所屬範圍的有效邊界點。

步驟S37，直線擬合模組28對所獲取的座標位於所述獲取的兩個數據點確定的橫坐標範圍及縱坐標範圍之間的有效邊界點進行直線擬合得到一直線，即對所獲取的每一方向上兩數據點所屬範圍的有效邊界點進行直線擬合得到一直線，從而獲取在四個方向上的四條直線。直線擬合為現有技術，故在此不再贅述。

步驟S38，有效圖像產生模組29根據四條直線相交的交點獲取四個交點形成的圖像區域，從而獲得一有效圖像，即該獲取的圖像區域為亮度區域102對應的有效圖像。

因此，本發明的圖像分析系統11通過對裝有點亮顯示幕3的暗箱2進行拍攝，對所拍的暗箱圖像100進行圖像處理及根據兩個相鄰圖元點的灰度值來獲取有效圖像的邊界點，進一步獲取有效圖像的四個疑似角點，根據四個疑似角點獲取有效圖像在四個方向的有效邊界點，通過對每一方向上的有效邊界點進行直線擬合獲取四條直線，從而根據四條直線的交點獲取所拍圖像中精確的有效圖像。

以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

無

11‧‧‧圖像分析系統

21‧‧‧拍照控制模組

22‧‧‧圖像處理模組

23‧‧‧座標定義模組

25‧‧‧邊界點判斷模組

26‧‧‧數據點確定模組

27‧‧‧有效邊界點獲取模組

28‧‧‧直線擬合模組

29‧‧‧有效圖像產生模組

Claims (6)

1. 一種圖像分析系統，該圖像分析系統應用於電子設備，該電子設備包括拍攝圖像的拍攝單元，其改良在於，該系統包括：
   圖像處理模組，用於對拍攝單元所拍的包含亮度區域的黑色背景圖像進行圖像處理獲取各個圖元點的灰度值；
   座標定義模組，用於定義一坐標系及獲取所拍圖像四個頂點的座標；
   邊界點判斷模組，用於根據各個圖元點的灰度值判斷兩個相鄰圖元點的灰度值變化是否大於一預設值，當兩個相鄰圖元點的灰度值變化大於該預設值時，獲取兩個相鄰圖元點中灰度值小的點及定義所述灰度值小的點為邊界點，及根據定義的坐標系獲取所有邊界點的座標；
   數據點確定模組，用於根據每一頂點和所有邊界點的座標獲取所有邊界點中距離每一頂點最近的數據點，從而獲取四個頂點對應的四個數據點；
   有效邊界點獲取模組，用於從四個數據點中獲取橫或縱坐標最相近的兩個數據點並從所有邊界點中獲取座標位於所述獲取的兩個數據點確定的橫坐標範圍及縱坐標範圍之間的有效邊界點；
   直線擬合模組，用於對所獲取的座標位於所述獲取的兩個數據點確定的橫坐標範圍及縱坐標範圍之間的有效邊界點進行直線擬合得到一直線，從而獲取在四個方向上的四條直線；及
   有效圖像產生模組，用於根據四條直線相交的交點獲取四個交點形成的圖像區域，從而獲得一有效圖像。
2. 如申請專利範圍第1項所述的圖像分析系統，其中，還包括：拍照控制模組，用於當暗箱中的顯示幕被點亮時，控制拍攝單元拍攝該包含亮度區域的黑色背景圖像。
3. 如申請專利範圍第1項所述的圖像分析系統，其中，邊界點判斷模組用於通過從所拍圖像水準方向逐列及垂直方向逐行進行掃描所有圖元點來判斷兩個相鄰圖元點。
4. 一種電子設備的圖像分析方法，該方法包括以下步驟：
   對電子設備所拍的包含亮度區域的黑色背景圖像進行圖像處理獲取各個圖元點的灰度值；
   定義一坐標系及獲取所拍圖像的四個頂點；
   根據各個圖元點的灰度值判斷兩個相鄰圖元點的灰度值變化是否大於一預設值，當兩個相鄰圖元點的灰度值變化大於該預設值時，獲取兩個相鄰圖元點中灰度值小的點及定義所述灰度值小的點為邊界點，及根據定義的坐標系獲取所有邊界點的座標；
   根據每一頂點和所有邊界點的座標獲取所有邊界點中距離每一頂點最近的數據點，從而獲取四個頂點對應的四個數據點；
   從四個數據點中獲取橫或縱坐標最相近的兩個數據點並並從所有邊界點中獲取座標位於所述獲取的兩個數據點確定的橫坐標範圍及縱坐標範圍之間的有效邊界點；
   對所獲取的座標位於所述獲取的兩個數據點確定的橫坐標範圍及縱坐標範圍之間的有效邊界點進行直線擬合得到一直線，從而獲取在四個方向上的四條直線；及
   根據四條直線相交的交點獲取四個交點形成的圖像區域，從而獲得一有效圖像。
5. 如申請專利範圍第4項所述的電子設備的圖像分析方法，其中，還包括步驟：
   當暗箱中的顯示幕被點亮時，控制電子設備拍攝該包含亮度區域的黑色背景圖像。
6. 如申請專利範圍第4項所述的電子設備的圖像分析方法，其中，還包括步驟：
   通過從所拍圖像水準方向逐列及垂直方向逐行進行掃描所有圖元點來判斷兩個相鄰圖元點。