專利名稱：基于筆畫算子的文本圖像增強方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于筆畫算子的文本圖像增強方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
圖像增強是指增強圖像中的有用信息，目的是改善圖像的視覺效果。圖像增強可分成兩大類頻率域法和空間域法。頻率域法把圖像看成一種二維信號，對其進行基于二維傅里葉變換的信號增強。頻率域法包括低通濾波法和高通濾波法，采用低通濾波法可去掉圖中的噪聲，采用高通濾波法則可增強邊緣等高頻信號，使模糊的圖片變得清晰。但噪聲和文字筆畫都屬于高頻信號，很難兼顧，并且頻率域法復(fù)雜度高?？臻g域法包括局部求平均值法和中值濾波法等，它們可用于去除或減弱噪聲，但是使用這些方法在減弱噪聲的同時還會消弱文字中的筆畫信息。對文本圖像的增強則是要加強文字部分的特征，擴大文字和背景的差別，抑制背景中的噪聲，使之改善圖像質(zhì)量，加強圖像閱讀識別的效果。受掃描和圖像壓縮算法的影響，文字的細筆畫部分通常會減弱，文字附近的背景區(qū)域會夾雜一些小噪聲。在手持閱讀器中，受屏幕分辨率的限制圖像的壓縮率會更大，筆畫部分消弱，背景噪聲增多的情況會更加明顯，嚴重影響圖像的視覺效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于筆畫算子的文本圖像增強方法及系統(tǒng)，能對筆畫進行增強的同時，對噪聲進行抑制，提高文本圖像的視覺效果。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于筆畫算子的文本圖像增強方法，包括步驟一使用筆畫算子對待處理圖像進行筆畫檢測形成筆畫特征圖，對筆畫特征圖進行二值化，得到二值筆畫圖；步驟二根據(jù)所述二值筆畫圖的筆畫點信息對待處理圖像中對應(yīng)筆畫點增強，得到筆畫增強圖；步驟三步驟四
行去噪處理。進一步的，所述步驟一中，所述筆畫算子計算指定筆畫寬度上限以內(nèi)，橫、豎、撇、 捺四個方向的筆畫圖，分別對應(yīng)0、π/4、π/2、3 π/4四個方向，計算公式為
將所述二值筆畫圖進行膨脹運算，生成筆畫掩碼圖； 用所述筆畫掩碼圖保護所述筆畫增強圖中的細筆畫區(qū)域，對其余部分進
權(quán)利要求
1.一種基于筆畫算子的文本圖像增強方法，其特征在于，包括步驟一使用筆畫算子對待處理圖像進行筆畫檢測形成筆畫特征圖，對筆畫特征圖進行二值化，得到二值筆畫圖；步驟二 根據(jù)所述二值筆畫圖的筆畫點信息對待處理圖像中對應(yīng)筆畫點增強，得到筆畫增強圖；步驟三將所述二值筆畫圖進行膨脹運算，生成筆畫掩碼圖；步驟四用所述筆畫掩碼圖保護所述筆畫增強圖中的細筆畫區(qū)域，對其余部分進行去噪處理。
2.如權(quán)利要求1所述的基于筆畫算子的文本圖像增強方法，其特征在于，所述步驟一中，所述筆畫算子計算指定筆畫寬度上限以內(nèi)，橫、豎、撇、捺四個方向的筆畫圖，分別對應(yīng) 0、π/4、π/2,3 π/4四個方向，計算公式為
3.如權(quán)利要求2所述的基于筆畫算子的文本圖像增強方法，其特征在于，所述步驟一中，所述二值筆畫圖的白點對應(yīng)所述待處理圖像滿足指定筆畫寬度上限的筆畫點。
4.如權(quán)利要求3所述的基于筆畫算子的文本圖像增強方法，其特征在于，所述步驟一中，所述筆畫算子適用于所述待處理圖像為白底黑字的情況，當(dāng)所述原始圖像為黑底白字時，先對所述原始圖像做反色處理，再執(zhí)行步驟一。
5.如權(quán)利要求1所述的基于筆畫算子的文本圖像增強方法，其特征在于，使用OTSU算法計算所述筆畫特征圖的二值化閾值，以對所述筆畫特征圖進行二值化分割，得到所述待處理圖像的二值筆畫圖。
6.如權(quán)利要求1所述的基于筆畫算子的文本圖像增強方法，其特征在于，所述步驟二中，取所述二值筆畫圖中白點對應(yīng)所述待處理圖像位置的點，將所述待處理圖像位置的點的灰度降低預(yù)定義數(shù)值。
7.如權(quán)利要求1所述的基于筆畫算子的文本圖像增強方法，其特征在于，所述步驟二中，還包括對所述筆畫增強圖進行均值濾波。
8.如權(quán)利要求1所述的基于筆畫算子的文本圖像增強方法，其特征在于，所述步驟三中，將所述二值筆畫圖進行膨脹運算的實現(xiàn)操作包括取所述二值筆畫圖的某個像素點，若在包含該像素點的預(yù)定義采樣窗口內(nèi)存在白點， 則該點置成白色；遍歷所述二值筆畫圖中全部像素點。
9.如權(quán)利要求1所述的基于筆畫算子的文本圖像增強方法，其特征在于，所述步驟四中，對所述筆畫掩碼圖中黑點對應(yīng)的筆畫增強圖的區(qū)域進行均值濾波，去除背景噪聲。
10.一種基于筆畫算子的文本圖像增強系統(tǒng)，其特征在于，包括圖像二值化單元，用于使用筆畫算子對待處理圖像進行筆畫檢測形成筆畫特征圖，對筆畫特征圖進行二值化，得到二值筆畫圖；筆畫增強單元，用于根據(jù)所述二值筆畫圖的筆畫點信息對待處理圖像中對應(yīng)筆畫點增強，得到筆畫增強圖；筆畫掩碼單元，用于將所述二值筆畫圖進行膨脹運算，生成筆畫掩碼圖； 背景去噪取單元，用所述筆畫掩碼圖保護所述筆畫增強圖中的細筆畫區(qū)域，對其余部分進行去噪處理。
11.如權(quán)利要求10所述的基于筆畫算子的文本圖像增強系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像二值化單元使用的筆畫算子計算指定筆畫寬度上限以內(nèi)，橫、豎、撇、捺四個方向的筆畫圖， 分別對應(yīng)0、π/4、JI/2、3 π/4四個方向，計算公式為
12.如權(quán)利要求11所述的基于筆畫算子的文本圖像增強系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像二值化單元獲得的二值筆畫圖的白點對應(yīng)所述待處理圖像滿足指定筆畫寬度上限的筆畫點ο
13.如權(quán)利要求12所述的基于筆畫算子的文本圖像增強系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像二值化單元使用的筆畫算子適用于所述待處理圖像為白底黑字的情況，當(dāng)所述原始圖像為黑底白字時，先做反色處理。
14.如權(quán)利要求11所述的基于筆畫算子的文本圖像增強系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像二值化單元使用OTSU算法計算所述筆畫特征圖的二值化閾值，以對所述筆畫特征圖進行二值化分割，得到所述待處理圖像的二值筆畫圖。
15.如權(quán)利要求11所述的基于筆畫算子的文本圖像增強系統(tǒng)，其特征在于，所述筆畫增強單元取所述二值筆畫圖中白點對應(yīng)所述待處理圖像位置的點，將所述待處理圖像位置的點的灰度降低預(yù)定義數(shù)值。
16.如權(quán)利要求11所述的基于筆畫算子的文本圖像增強系統(tǒng)，其特征在于，所述筆畫增強單元對所述筆畫增強圖進行均值濾波。
17.如權(quán)利要求11所述的基于筆畫算子的文本圖像增強系統(tǒng)，其特征在于，所述筆畫掩碼單元將所述二值筆畫圖進行膨脹運算的實現(xiàn)操作包括取所述二值筆畫圖的某個像素點，若在包含該像素點的預(yù)定義采樣窗口內(nèi)存在白點， 則該點置成白色；遍歷所述二值筆畫圖中全部像素點。
18.如權(quán)利要求11所述的基于筆畫算子的文本圖像增強系統(tǒng)，其特征在于，所述背景去噪取單元對所述筆畫掩碼圖中黑點對應(yīng)的筆畫增強圖的區(qū)域進行均值濾波，去除背景噪聲。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于筆畫算子的文本圖像增強方法及系統(tǒng)，將筆畫算子引入到圖像增強處理中，通過筆畫算子能夠智能的區(qū)分筆畫和背景，對筆畫進行加深，對背景進行去噪，從而有效的達到增強閱讀效果的目的；此外，本發(fā)明采用的筆畫算子、二值化以及膨脹運算，計算量小，性能好，能夠滿足實時性的要求；并且，本發(fā)明技術(shù)實現(xiàn)簡單，無技術(shù)障礙，成本和風(fēng)險較低，應(yīng)用性廣，可用于手持閱讀器中圖像增強，也可以用于光學(xué)字符識別的圖像預(yù)處理步驟中。
文檔編號G06T5/00GK102270340SQ20111025989
公開日2011年12月7日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者程豪 申請人:上海果殼電子有限公司