本发明涉及图像处理技术领域，尤其是一种高尔夫球场图的图像处理方法、装置及设备。
背景技术：
高尔夫球场测距和定位需要利用高尔夫球场的图像来标识距离和定位。现有高尔夫打球测距软件中一般使用卫星实景图或人工示意图。卫星实景图为高尔夫球场的测距和定位提供了直观形象的画面表达，但是由于卫星实景图所提供的图像精度有限，对于球场中的果岭、沙坑、中草、球道等区域，常出现模糊不清和视觉分辨度不高的问题。
技术实现要素：
为此，本发明提供了一种高尔夫球场图的图像处理方法、装置及设备，以力图解决或者至少缓解上面存在的至少一个问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种高尔夫球场图的图像处理方法，包括步骤：
s1、采集待处理的第一彩色高尔夫球场图像；
s2、将第一彩色高尔夫球场图像进行彩色分量分解，得到至少一张单分量图；
s3、分别对至少一张单分量图进行高分辨率图像重构得到相应的至少一张重构后的单分量图；
s4、将至少一张重构后的单分量图进行锐化处理得到相应的至少一张锐化后的单分量图；
s5、将至少一张锐化后的单分量图进行平滑处理得到相应的至少一张平滑后的单分量图；
s6、将至少一张平滑后的单分量图进行合成得到第二彩色高尔夫球场图像。
可选地，上述将上述至少一张平滑后的单分量图进行合成得到第二彩色高尔夫球场图像后还包括：
判断是否收到第一迭代指令；
若未收到上述第一迭代指令则输出上述第二彩色高尔夫球场图像，或者，
若收到上述第一迭代指令则将上述第二彩色高尔夫球场图像进行彩色分量分解，重新得到至少一张单分量图，并重复执行步骤s4至s6。
可选地，若未收到上述第一迭代指令则：
判断是否收到第二迭代指令；
若未收到上述第二迭代指令则输出上述第二彩色高尔夫球场图像，或者
若收到上述第二迭代指令则将上述第二彩色高尔夫球场图像作为新的待处理的第一彩色高尔夫球场图像并重新执行步骤s1至s6。
可选地，将第一彩色高尔夫球场图像进行彩色分量分解的分解方法具体包括：rgb分解、yiq分解、ycbcr分解、hsv分解、cmy分解或hsi分解。
可选地，分别对至少一张单分量图进行高分辨率图像重构的重构方法具体包括：最近邻插值、线性插值、双线性插值或双三次插值。
可选地，将至少一张重构后的单分量图进行锐化处理的锐化处理方法具体包括：采用拉普拉斯图像锐化算子进行锐化处理、高频提升滤波、基于梯度的锐化滤波、最大-最小锐化变换、线性锐化或非线性锐化。
可选地，将至少一张锐化后的单分量图进行平滑处理的平滑处理方法具体包括：邻域平滑、加权平滑、高斯平滑、中值平滑、序统计平滑、线性平滑或非线性平滑。
根据本发明的另一个方面，提供了一种高尔夫球场图的图像处理装置，包括：
采集单元，用于采集待处理的第一彩色高尔夫球场图像；
分解单元，用于接收采集单元的第一彩色高尔夫球场图像并进行彩色分量分解，得到至少一张单分量图；
重构单元，用于接收分解单元的至少一张单分量图，并分别对至少一张单分量图进行高分辨率图像重构得到相应的至少一张重构后的单分量图；
锐化处理单元，用于接收重构单元的至少一张重构后的单分量图，并将至少一张重构后的单分量图进行锐化处理得到相应的至少一张锐化后的单分量图；
平滑处理单元，用于接收锐化处理单元的至少一张锐化后的单分量图，并将至少一张锐化后的单通道色彩图进行平滑处理得到相应的至少一张平滑后的单分量图；
合成单元，用于接收平滑处理单元的至少一张平滑后的单分量图，并将至少一张平滑后的单分量图进行合成得到第二彩色高尔夫球场图像。
可选地，装置还包括判断单元和输出单元：
判断单元，用于判断是否收到第一迭代指令，
若未收到第一迭代指令则指示输出单元输出第二彩色高尔夫球场图像，或者，
若收到第一迭代指令则将第二彩色高尔夫球场图像发送至分解单元，以使分解单元进行彩色分量分解，重新得到至少一张单分量图，并发送至锐化处理单元。
可选地，判断单元还用于未收到第一迭代指令时，在输出所述第二彩色高尔夫球场图像前，
判断是否收到第二迭代指令；
若未收到第二迭代指令则指示输出单元输出第二彩色高尔夫球场图像，或者
若收到第二迭代指令则将第二彩色高尔夫球场图像发送至采集单元，以使采集单元采集第二彩色高尔夫球场图像作为新的待处理的第一彩色高尔夫球场图像。
根据本发明的又一个方面，提供了一种高尔夫球场图的图像处理设备，包括：
存储器，被配置用于存储程序代码；
处理器，被配置用于根据存储器中存储的程序代码中的指令，执行：
s1、采集待处理的第一彩色高尔夫球场图像；
s2、将第一彩色高尔夫球场图像进行彩色分量分解，得到至少一张单分量图；
s3、分别对至少一张单分量图进行高分辨率图像重构得到相应的至少一张重构后的单分量图；
s4、将至少一张重构后的单分量图进行锐化处理得到相应的至少一张锐化后的单分量图；
s5、将至少一张锐化后的单分量图进行平滑处理得到相应的至少一张平滑后的单分量图；
s6、将至少一张平滑后的单分量图进行合成得到第二彩色高尔夫球场图像。
本发明提出一种基于图像高分辨率重构和图像细节增强的高尔夫球场图图像(包括但不限于卫星实景图，航拍实景图)的处理方法。该方法能提供更高分辨率的高尔夫球场图像，并且图像视觉效果也更清晰。
附图说明
为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。
图1示出了根据本发明一个实施例的高尔夫球场图的图像处理方法100的流程图；
图2示出了根据本发明一个实施例的高尔夫球场图的图像处理方法200的流程图；
图3示出了根据本发明一个实施例的高尔夫球场图的图像处理装置300的结构框图，以及
图4示出了根据本发明另一实施例的高尔夫球场图的图像处理设备400的结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明一个实施例的图像处理方法100的流程图，包括步骤：
101、采集待处理的第一彩色高尔夫球场图像；
102、将所述第一彩色高尔夫球场图像进行彩色分量分解，得到至少一张单分量图；
103、分别对所述至少一张单分量图进行高分辨率图像重构得到相应的至少一张重构后的单分量图；
104、将所述至少一张重构后的单分量图进行锐化处理得到相应的至少一张锐化后的单分量图；
105、将所述至少一张锐化后的单分量图进行平滑处理得到相应的至少一张平滑后的单分量图；
106、将所述至少一张平滑后的单分量图进行合成得到第二彩色高尔夫球场图像。
本实施例的高尔夫球场图像包括但不限于高尔夫球场卫星实景图。
彩色分量分解是指将彩色图像分解到彩色空间描述图像色彩分量，本实施例的彩色图像分解方法包括但不限于rgb分解、yiq分解、ycbcr分解、hsv分解、cmy分解或hsi分解。
rgb色彩模式是工业界的一种颜色标准，rgb分解是通过对红(r)、绿(g)、蓝(b)三个颜色通道的分解。yiq分解，y是提供黑白电视及彩色电视的亮度信号，即亮度，i代表in-phase，色彩从橙色到青色，q代表quadrature-phase，色彩从紫色到黄绿色。ycbcr分解，ycbcr或是y'cbcr，是色彩空间的一种，通常会用于影片中的影像连续处理，或是数字摄影系统中，y'为颜色的亮度成分、而cb和cr则为蓝色和红色的浓度偏移量成份。hsv分解，h指色调h，s指饱和度，v指明度。cmy分解，c、m、y分别是青(cyan)、洋红或品红(magenta)，和黄(yellow)的简写，是相减混色模式，用这种方法产生的颜色之所以称为相减色。his分解，h、s、i分别是色调h(hue)、饱和度s(saturation)和亮度i(intensity)的简写。
图像高分辨率重构技术是指由一幅低分辨率图或图像序列恢复出高分辨率图的图像处理技术，本实施例的图像重构方法包括但不限于最近邻插值、线性插值、双线性插值或双三次插值等。
图像锐化技术是指能减弱或消除图像中的低频率分量但不影响高频率分量的图像处理技术，本实施例的图像重构方法包括但不限于拉普拉斯图像锐化算子、高频提升滤波、基于梯度的锐化滤波、最大-最小锐化变换、线性或非线性锐化等。
图像平滑技术是指能减弱或消除图像中的高频率分量但不影响低频率分量的图像处理技术，本实施例的平滑方法包括而不限于邻域平滑、加权平滑、高斯平滑、中值平滑、序统计平滑、线性或非线性平滑等。
彩色分量分解方法为rgb三通道分解时，步骤101中采集得到的原始彩色高尔夫球场图像f(i,j)，将原图分解为rgb三分量图，共三张,分别为fr(i,j)，fg(i,j)，fb(i,j)。
高分辨率图像重构的重构方法为双三次插值时，步骤102，通过图像插值技术，将步骤101中的低分辨率的高尔夫球场卫星实景图的rgb三分量图(fr(i,j)，fg(i,j)，fb(i,j))分别插值为2倍高分辨率图fr2(i,j)，fg2(i,j)，fb2(i,j)。
双三次插值利用待采样点周围16个点的灰度值作三次插值，不仅考虑到4个直接相邻点的灰度影响，而且考虑到各邻点间灰度值变化率的影响，能在提高图像分辨率的同时提供和保存更多的图像细节信息。
双三次插值采用的三次多项式s(x)来逼近插值函数sin(x)/x,数学表达式为：
fin是插值后图像，待求像素fin(i+u,j+v)的双三次插值灰度计算式如下：
fin(i+u,j+v)＝abc
其中，a,b,c均为矩阵，其形式如下：
a＝[s(1+u)s(u)s(1-u)s(2-u)]
c＝[s(1+v)s(v)s(1-v)s(2-v)]t
f(i,j)表示原图像(i，j)处的像素值。
采用拉普拉斯图像锐化算子进行锐化处理时，步骤103通过对步骤102得到的高分辨率的插值图像做图像锐化，提升卫星图像细节，采用3*3模板的拉普拉斯图像锐化算子l做图像锐化，数学表达式为：
锐化后的图像为fl,锐化前图像为fin
拉普拉斯算子是微分操作符，卷积运算得到的图像将使原图锐化，同时使常量区域为零。通过从插值图中减去拉普拉斯算子处理过的结果，还原常量区域，得到锐化后的图像fl。
采用高斯平滑时，步骤104，通过对步骤103得到的图像锐化后的图像做图像平滑，提升图像细节，采用5*5模板的高斯图像平滑算子做图像平滑，数学表达式为
平滑后的图像为fgau
高斯平滑滤波是一种线性平滑滤波，适用于消除高斯噪声,每一个像素点的值，都由其本身和邻域内的其他像素值经过加权平均后得到。通过高斯平滑滤波，可以去除图像插值和锐化可能带来的振铃效应，同时去除图像中的噪声，得到高分辨率卫星图的细节视觉优化效果。
步骤105，将步骤104得到的平滑后的三张rgb分量图合并为彩色高尔夫球场卫星实景图，最终获得高分辨率的视觉优化的彩色高尔夫球场卫星实景图。
本实施例应用在高尔夫球场图图像处理中，可以用于处理实景图像。其中采集的第一彩色高尔夫球场图像为彩色卫星实景图像，本实施例的目的是解决现有高尔夫球场图没有进行图像高分辨率重构和视觉优化的问题。本实施例通过图像插值和图像细节增强的高尔夫球场图高分辨率重构方法能提供更高分辨率的球场卫星实景图，并且图像视觉效果也更清晰。
图2示出了根据本发明另一个实施例的图像处理方法200的流程图，包括步骤：
201、采集待处理的第一彩色高尔夫球场图像；
202、将所述第一彩色高尔夫球场图像进行彩色分量分解，得到至少一张单分量图；
203、分别对所述至少一张单分量图进行高分辨率图像重构得到相应的至少一张重构后的单分量图；
204、将所述至少一张重构后的单分量图进行锐化处理得到相应的至少一张锐化后的单分量图；
205、将所述至少一张锐化后的单分量图进行平滑处理得到相应的至少一张平滑后的单分量图；
206、将所述至少一张平滑后的单分量图进行合成得到第二彩色高尔夫球场图像。
207、判断是否收到第一迭代指令；
若收到第一迭代指令则执行208将第二彩色高尔夫球场图像进行彩色分量分解，得到至少一张单分量图，并迭代执行步骤204-步骤206；
若未收到第一迭代指令则执行209判断是否收到第二迭代指令，若收到第二迭代指令刚执行步骤210将第二彩色高尔夫球场图像作为新的代处理的第一彩色高尔夫球场图像，并迭代执行步骤201-步骤206。
若未收到所述第二迭代指令则输出所述第二彩色高尔夫球场图像
优选地，分别对至少一张单分量图进行双三次插值运算得到两倍高分辨率的至少一张重构后的单分量图。
优选地，将至少一张重构后的单分量图利用3*3模板的拉普拉斯图像锐化算子做图像锐化处理得到相应的至少一张锐化后的单分量图。
优选地，将所述至少一张锐化后的单分量图利用5*5模板的高斯图像平滑算子做图像平滑处理得到相应的至少一张平滑后的单分量图。
本实施例在经过一次处理后，将步骤206得到的第二彩色高尔夫球场图像，根据需要判断是否达到了期望的图像视觉效果，若没有得到期望的效果，则将图分解为rgb三分量图(共三张)并转入步骤204。若达到效果，则转入步骤209将步骤206得到的第二彩色高尔夫球场图像，根据需要判断是否达到了期望的图像分辨率，若没有得到期望的效果，则将图分解为rgb三分量图(共三张)并转入步骤201。若达到效果，则最终获得并输出高分辨率和视觉优化的第二彩色高尔夫球场图像，如高尔夫球场实景图。
在具体实施中第一迭代指令和第二迭代指令可以为用户输入的选择指令，如在每个合成第二彩色高尔夫球场图像后向用户推送待选择指令，用户判断第二彩色高尔夫球场图像是否满足需求后输入选择指令。
本实施例可以具体应用在高尔夫球场图图像处理中以提高卫星图或航拍图等实景图的分辨率，使实景图的像素分辨率达到厘米级。
本实施例将图像视觉优化技术，包括图像平滑、图像锐化等应用于高分辨率重构的图像(包括但不限于卫星图和航拍图等高尔夫球场实景图)的视觉效果提高，使高分辨率重构的实景图图像清晰，边缘明显。
图3示出了根据本发明另一个实施例的图像处理装置300的框图，本实施例提供的图像处理装置可以驻留在手机、平板等具有图像处理功能的移动终端中，也可以驻留在计算设备中，包括采集单元301，用于采集待处理的第一彩色高尔夫球场图像；
分解单元302，用于接收采集单元301的第一彩色高尔夫球场图像并进行彩色分量分解，得到至少一张单分量图；
重构单元303，用于接收分解单元302的所述至少一张单分量图，并分别对至少一张单分量图进行高分辨率图像重构得到相应的至少一张重构后的单分量图；
锐化处理单元304，用于接收重构单元303的至少一张重构后的单分量图，并将至少一张重构后的单分量图进行锐化处理得到相应的至少一张锐化后的单分量图；
平滑处理单元305，用于接收锐化处理单元的至少一张锐化后的单分量图，并将至少一张锐化后的单分量图进行平滑处理得到相应的至少一张平滑后的单分量图；
合成单元306，用于接收平滑处理单元305的至少一张平滑后的单分量图，并将至少一张平滑后的单分量图进行合成得到第二彩色高尔夫球场图像。
优选地，装置还包括判断单元307和输出单元308：
判断单元307，用于判断是否收到第一迭代指令，
若未收到第一迭代指令则指示输出单元308输出第二彩色高尔夫球场图像，或者，
若收到第一迭代指令则将第二彩色高尔夫球场图像发送至分解单元，以使分解单元进行彩色分量分解，重新得到至少一张单分量图，并发送至锐化处理单元。
优选地判断单元307还用于未收到第一迭代指令时，
判断是否收到第二迭代指令；
若未收到第二迭代指令则指示输出单元308输出第二彩色高尔夫球场图像，或者
若收到第二迭代指令则将第二彩色高尔夫球场图像发送至采集单元，以使采集单元采集第二彩色高尔夫球场图像作为新的待处理的第一彩色高尔夫球场图像。
本实施例可以用于处理模糊不清和视觉分辨度不高的图像。本实施例通过图像插值和图像细节增强的图像高分辨率重构方法能提供更高分辨率的图像，并且图像视觉效果也更清晰。
图4示出了根据本发明另一个实施例的图像处理设备400的框图包括，
存储器401，被配置用于存储程序代码；
处理器402，被配置用于根据存储器中存储的程序代码中的指令，执行：
s1、采集待处理的第一彩色高尔夫球场图像；
s2、将第一彩色高尔夫球场图像进行彩色分量分解，得到至少一张单分量图；
s3、分别对至少一张单分量图进行高分辨率图像重构得到相应的至少一张重构后的单分量图；
s4、将至少一张重构后的单分量图进行锐化处理得到相应的至少一张锐化后的单分量图；
s5、将至少一张锐化后的单分量图进行平滑处理得到相应的至少一张平滑后的单分量图；
s6、将至少一张平滑后的单分量图进行合成得到第二彩色高尔夫球场图像。
处理器402还用于执行：
判断是否收到第一迭代指令；
若未收到第一迭代指令则输出第二彩色高尔夫球场图像，或者，
若收到第一迭代指令则将第二彩色高尔夫球场图像进行彩色分量分解，重新得到至少一张单分量图，并重复执行步骤s4至s6。
若未收到第一迭代指令，在输出第二彩色高尔夫球场图像之前还包括：
判断是否收到第二迭代指令；
若未收到第二迭代指令则输出第二彩色高尔夫球场图像，或者
若收到第二迭代指令则将第二彩色高尔夫球场图像作为新的待处理的第一彩色高尔夫球场图像并重新执行步骤s1至s6。
其中，分别对至少一张单分量图进行高分辨率图像重构得到相应的至少一张重构后的单分量图具体包括：
分别对至少一张单分量图进行双三次插值运算得到两倍高分辨率的至少一张重构后的单分量图。
将至少一张重构后的单分量图进行锐化处理得到相应的至少一张锐化后的单分量图具体包括：将至少一张重构后的单分量图利用3*3模板的拉普拉斯图像锐化算子做图像锐化处理得到相应的至少一张锐化后的单分量图。
将至少一张锐化后的单分量图进行平滑处理得到相应的至少一张平滑后的单分量图具体包括：将至少一张锐化后的单分量图利用5*5模板的高斯图像平滑算子做图像平滑处理得到相应的至少一张平滑后的单分量图。
本实施例通过图像插值和图像细节增强的图像高分辨率重构方法能提供更高分辨率的图像，并且图像视觉效果也更清晰。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。
如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。