專利名稱：一種圖像毛刺去除的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在圖像識(shí)別的應(yīng)用中，通過(guò)攝像機(jī)拍攝所得的圖像一般都有噪聲，引起圖像中的圖形邊緣產(chǎn)生突出或凹陷的毛刺，這就給后續(xù)的圖像處理和識(shí)別帶來(lái)了不少困難。常用的圖像毛刺去除的方法有很多，例如中值濾波法、Spur去毛刺法、膨脹腐蝕法(開(kāi)、閉運(yùn)算)等。中值濾波為非線性濾波，該方法首先需要對(duì)目標(biāo)像素點(diǎn)鄰域上的所有點(diǎn)的像素值進(jìn)行排序，找出中值，然后賦給該像素點(diǎn)，這樣耗時(shí)非常大；Spur去毛刺能夠使輪廓不清晰的圖像呈現(xiàn)出明顯的輪廓，但是對(duì)于圖像中輪廓上的凹凸不平的毛刺去除效果不明顯，而且需要多次掃描圖像并生成與圖像同樣大小的毛刺模板，這樣就會(huì)有大量的時(shí)間和內(nèi)存的開(kāi)銷(xiāo)；膨脹腐蝕可以使圖像中的邊界變得整齊平滑，但是會(huì)使圖像中的許多邊界發(fā)生偏移或增減，導(dǎo)致許多信息的錯(cuò)誤和損失。總體來(lái)看，傳統(tǒng)的方法消耗時(shí)間和空間很大，并且對(duì)于包含大量信息的精細(xì)圖像處理效果不佳，難以達(dá)到理想的毛刺去除的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決傳統(tǒng)的圖像毛刺去除的方法消耗時(shí)間和空間很大，卻難以達(dá)到理想的毛刺去除的效果的問(wèn)題，提供一種圖像毛刺去除的方法。一種圖像毛刺去除的方法，它包括具體步驟如下步驟一、建立一個(gè)與待處理圖像相同大小的緩沖區(qū)；步驟二、橫向遍歷待處理圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn)，每一個(gè)像素點(diǎn)的處理過(guò)程為步驟三和步驟四，完成待處理圖像中毛刺的去除；步驟三、將以該點(diǎn)為中心的3X3矩陣的每個(gè)元素值與計(jì)算數(shù)組對(duì)應(yīng)位置的元素值相乘后取和，得到nSum，所述計(jì)算數(shù)組是一個(gè)3X3的數(shù)組；步驟四、通過(guò)查找表來(lái)得到nSum所對(duì)應(yīng)形狀類型的返回值，返回值為0、1、2或3 中的一個(gè)，根據(jù)所述返回值對(duì)圖像中的像素點(diǎn)做對(duì)應(yīng)操作當(dāng)返回值為0時(shí)不做處理，完成該像素點(diǎn)的處理；當(dāng)返回值為1時(shí)將像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器的值由“1”變?yōu)椤?”，完成去掉該點(diǎn)毛刺；當(dāng)返回值為2時(shí)跳過(guò)下一個(gè)待處理的像素點(diǎn)，對(duì)再下一個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行處理；當(dāng)返回值為3時(shí)將像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器的值由“0”變?yōu)椤?”，填充該點(diǎn)反毛刺。本發(fā)明能通過(guò)一次掃描去除圖像中的長(zhǎng)毛刺，由于本方法是在掃描的同時(shí)去除毛刺，也就是說(shuō)圖像在實(shí)時(shí)的更新，這樣一個(gè)長(zhǎng)毛刺在每一次掃描到其末端時(shí)都會(huì)被去掉一次，變成一個(gè)較短的毛刺，原來(lái)的次末端變成末端，這樣通過(guò)一次掃描就可以把一根長(zhǎng)毛刺變得越來(lái)越短，直至去掉。如若有些長(zhǎng)毛刺由于方向原因一次掃描無(wú)法去除，再做一次反向掃描即可。能根據(jù)需要記錄毛刺信息。


圖1是本發(fā)明所述的方法實(shí)現(xiàn)圖像毛刺去除的流程圖，圖中S表示掃描像素點(diǎn)，0、 1、2和3分別表示返回值；圖2是帶有毛刺的圖片及其局部放大圖；圖3是采用本發(fā)明所述的方法對(duì)圖2所示的放大部分進(jìn)行處理后獲得的圖片；圖4是帶有毛刺的圖片；圖5是采用本發(fā)明所述方法對(duì)圖4所示圖片進(jìn)行處理后獲得的圖片。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種圖像毛刺去除的方法包括具體步驟如下步驟一、建立一個(gè)與待處理圖像相同大小的緩沖區(qū)；步驟二、橫向遍歷待處理圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn)，每一個(gè)像素點(diǎn)的處理過(guò)程為步驟三和步驟四，完成待處理圖像中毛刺的去除；步驟三、將以該點(diǎn)為中心的3X3矩陣的每個(gè)元素值與計(jì)算數(shù)組對(duì)應(yīng)位置的元素值相乘后取和，得到nSum，所述計(jì)算數(shù)組是一個(gè)3X3的數(shù)組；步驟四、通過(guò)查找表來(lái)得到nSum所對(duì)應(yīng)形狀類型的返回值，返回值為0、1、2或3 中的一個(gè)，根據(jù)所述返回值對(duì)圖像中的像素點(diǎn)做對(duì)應(yīng)操作當(dāng)返回值為0時(shí)不做處理，完成該像素點(diǎn)的處理；當(dāng)返回值為1時(shí)將像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器的值由“1”變?yōu)椤?”，完成去掉該點(diǎn)毛刺；當(dāng)返回值為2時(shí)跳過(guò)下一個(gè)待處理的像素點(diǎn)，對(duì)再下一個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行處理；當(dāng)返回值為3時(shí)將像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器的值由“0”變?yōu)椤?”，填充該點(diǎn)反毛刺。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述的一種圖像毛刺去除的方法中的步驟三做進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，步驟三所述計(jì)算數(shù)組是一個(gè)3X3的數(shù)組，其中的元素由2n的數(shù)字組成M[3] [3] = {{1,8,64}，{2，16，128}，{4，32，256}}。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述的一種圖像毛刺去除的方法中的步驟四做進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，步驟四中所述形狀類型包括一般形狀、毛刺形狀、跳過(guò)形狀和反毛刺形狀；形狀類型與返回值對(duì)應(yīng)關(guān)系是一般形狀對(duì)應(yīng)返回值是0， 毛刺形狀對(duì)應(yīng)返回值是1，跳過(guò)形狀對(duì)應(yīng)返回值是2，反毛刺形狀對(duì)應(yīng)返回值是3。一般形狀的I數(shù)據(jù)表示為
0 10 10 0 100110
110 111 0 11110
110 010 0 10000
毛刺形狀的I數(shù)據(jù)表示為
0 10 10 0 100000000111111000111111000000111000000111010 110 010 0100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0跳過(guò)形狀的數(shù)據(jù)表示為0 0 0 1 1 10 0 0 1 1 10 0 0 1 1 1反毛刺形狀的數(shù)據(jù)表示為101 Oil 011 111101 001 101 101111 111 111 111。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述的一種圖像毛刺去除的方法中的步驟四做進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，步驟四中所述查找表是長(zhǎng)度為512的數(shù)組，所述數(shù)組為L(zhǎng)UT [512] = {2，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，3，3，3，3，3，3，3，3，3，3，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，1，0，0，1，1，3，0，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，2，0，0，0，0，0，0，3，3，0，0，3，3，3，0，3，3，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0， 0，0，0，0，0，0，1，1，0，0，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0， 0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，1，0，0，1，1，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，1，1，1，0，1，1，3，0，0，0，3，0，0，0，0，0， 0，2，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，1，0，1，1，1，0，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，3，3，0，3，3，3，0，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，2，0， 0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，3，3，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，3，3，0，0，3，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，3，3，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，1，1，1，1，0，0，1，1，1，1，1，1，0，0，1，1，0，0，0，0，0，0，2，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，2}，該查找表中的每一個(gè)位置的元素唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)形狀類型。在只有0或1的3X3數(shù)組的形狀全部情況只有512種，建立一個(gè)長(zhǎng)度為512的數(shù)組作為查找表，查找表中的每一個(gè)位置的元素唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)形狀，對(duì)這些位置賦特定的值， 利用查找表對(duì)應(yīng)位置的值，就能知道目標(biāo)圖像中形狀的類型。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式采用具體實(shí)施方式
一的方法，結(jié)合具體的環(huán)境應(yīng)用， 說(shuō)明本發(fā)明的效果步驟一建立一個(gè)與圖像相同大小的緩沖區(qū)，計(jì)算矩陣以及預(yù)定義的查找表。步驟二 遍歷待處理圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn)，并對(duì)每一個(gè)像素點(diǎn)的處理過(guò)程為步驟三和步驟四，完成待處理圖像中毛刺的去除。步驟三將以該點(diǎn)為中心的3X3矩陣的每個(gè)元素值與計(jì)算矩陣對(duì)應(yīng)位置的元素值相乘后取和，得到nSum。第一個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)為0 1 0
1 1 01 1 0nSum = 0 X 1+1 X 2+1 X 4+1 X 8+1 X 16+1 X 32+0 X 64+0 X 128+0 X 256 = 62 ；步驟四通過(guò)nSum索引查找表得到所對(duì)應(yīng)的62位置處的返回值(即形狀類型)， 根據(jù)該返回值在圖像的中該點(diǎn)做相應(yīng)操作。因?yàn)榉祷刂禐?即一般形狀，不做處理，完成該像素點(diǎn)的處理；繼續(xù)掃描。圖3是用本方法對(duì)圖2處理后獲得的圖片；對(duì)比處理前的圖片圖2，處理毛刺效果明顯。圖5是用本方法對(duì)圖4處理后的獲得的圖片；對(duì)比處理前的圖片圖4，有很好的效
權(quán)利要求
1.一種圖像毛刺去除的方法，其特征是它包括具體步驟如下 步驟一、建立一個(gè)與待處理圖像相同大小的緩沖區(qū)；步驟二、橫向遍歷待處理圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn)，每一個(gè)像素點(diǎn)的處理過(guò)程為步驟三和步驟四，完成待處理圖像中毛刺的去除；步驟三、將以該點(diǎn)為中心的3X3矩陣的每個(gè)元素值與計(jì)算數(shù)組對(duì)應(yīng)位置的元素值相乘后取和，得到nSum，所述計(jì)算數(shù)組是一個(gè)3X3的數(shù)組；步驟四、通過(guò)查找表來(lái)得到nSum所對(duì)應(yīng)形狀類型的返回值，返回值為0、1、2或3中的一個(gè)，根據(jù)所述返回值對(duì)圖像中的像素點(diǎn)做對(duì)應(yīng)操作 當(dāng)返回值為0時(shí)不做處理，完成該像素點(diǎn)的處理；當(dāng)返回值為1時(shí)將像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器的值由“1”變?yōu)椤?”，完成去掉該點(diǎn)毛刺； 當(dāng)返回值為2時(shí)跳過(guò)下一個(gè)待處理的像素點(diǎn)，對(duì)再下一個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行處理； 當(dāng)返回值為3時(shí)將像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器的值由“0”變?yōu)椤?”，填充該點(diǎn)反毛刺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種圖像毛刺去除的方法，其特征在于步驟三中所述計(jì)算數(shù)組中的元素由2n的數(shù)字組成M[3] [3] = { {1,8,64}, {2，16，128}， {4，32，256} Io
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種圖像毛刺去除的方法，其特征在于步驟四中所述形狀類型包括一般形狀、毛刺形狀、跳過(guò)形狀和反毛刺形狀；形狀類型與返回值對(duì)應(yīng)關(guān)系是一般形狀對(duì)應(yīng)返回值是0，毛刺形狀對(duì)應(yīng)返回值是1，跳過(guò)形狀對(duì)應(yīng)返回值是2，反毛刺形狀對(duì)應(yīng)返回值是3。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種圖像毛刺去除的方法，其特征在于步驟四中所述查找表是長(zhǎng)度為512的數(shù)組，所述數(shù)組為L(zhǎng)UT[512]{2,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1，0，0，0，0，3，3，3，3，3，3，3，3，3，3，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，1，0，0，1，1，3，0，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，2，0，0，0，0，0，0，3，3，0，0，3，3，3，0，3，3，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0， 0，0，1，1，0，0，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，3，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，1，0，0，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，1，1，1，0，1，1，3，0，0，0，3，0，0，0，0，0，0，2，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，1，0，1，1，1，0，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，3，3，0，3，3，3，0，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，2，0，0，0，0，0， 0,1,0,0,0,1,3,3,0,0,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0, 3，3，0，0，3，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0， 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,3,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0，0，0，0，1，1，1，1，0，0，1，1，1，1，1，1，0，0，1，1，0，0，0，0，0，0，2，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，1， 1，1，1，1，1，1，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，2}，查找表中的每一個(gè)位置的元素唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)形狀類型。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種圖像毛刺去除的方法，其特征在于步驟四中通過(guò)查找表來(lái)得到nSum所對(duì)應(yīng)形狀類型的返回值的方法為在查找表中的第nSum個(gè)數(shù)據(jù)就是nSum所對(duì)應(yīng)形狀類型的返回值。
全文摘要
一種圖像毛刺去除的方法，涉及計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，為了解決傳統(tǒng)的毛刺去除方法消耗時(shí)間和空間很大，卻難以達(dá)到理想的毛刺去除的效果的問(wèn)題，它包括具體步驟如下步驟一、建立一個(gè)與待處理圖像相同大小的緩沖區(qū)；步驟二、遍歷待處理圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn)，并對(duì)每一個(gè)像素點(diǎn)的處理過(guò)程為步驟三和步驟四，完成待處理圖像中毛刺的去除；步驟三、將以該點(diǎn)為中心的3×3矩陣的每個(gè)元素值與計(jì)算數(shù)組的元素值相乘后取和，得到nSum；步驟四、通過(guò)查找表來(lái)得到所述點(diǎn)nSum所對(duì)應(yīng)形狀類型的返回值，返回值為1將像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器的值由“1”變?yōu)椤?”，完成去掉該點(diǎn)毛刺；返回值為3填充該點(diǎn)反毛刺。用于計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G06T5/00GK102496148SQ20111039039
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者李瓊, 牛夏牧, 王莘, 石振鋒, 閆雪虎, 韓琦 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)