一種影印文檔圖像增強(qiáng)及二值化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，特別涉及一種影印文檔圖像增強(qiáng)及二值化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在計(jì)算機(jī)視覺及圖像處理領(lǐng)域，圖像增強(qiáng)及二值化處理方法是圖像分析與識(shí)別最 基本而且很重要的研宄內(nèi)容之一，目前，圖像增強(qiáng)及二值化方法較多，但是，大部分研宄針 對(duì)是由攝像機(jī)或相機(jī)捕獲的圖像，而由復(fù)印機(jī)或掃描儀獲取的影印類文檔類圖像由于不同 掃描設(shè)備，以及操作者的主觀性，導(dǎo)致常用的圖像增強(qiáng)及二值化方法失效或效果不理想。近 年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的影印文檔資料通過復(fù)印或掃描上傳 至網(wǎng)絡(luò)，作為網(wǎng)絡(luò)評(píng)審、宣傳以及獎(jiǎng)勵(lì)申報(bào)的重要輔助材料。影印圖像由于操作者的主觀性 和影印設(shè)備的差異性，導(dǎo)致影印圖像存在模糊、污點(diǎn)等問題，不便于識(shí)別與讀取，因此，對(duì)于 影印圖像的增強(qiáng)及二值化處理等預(yù)處理非常重要，以突顯文檔中重要的文字和內(nèi)容信息。
[0003]目前，常用的文檔圖像二值化方法采用閾值法，閾值法分為全局閾值法和局部閾 值法，全局閾值二值化方法采用單一閾值與圖像中所以像素值比較，這種簡單的閾值方法 往往對(duì)于復(fù)雜背景文檔圖像失效；局部閾值法通過對(duì)圖像局部進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析獲取局部閾值 再二值化處理，但該方法的二值化效果依賴于區(qū)域窗口大小。局部對(duì)照法（Local Contrast 方法，簡稱LC方法）是一種常用簡單的圖像增強(qiáng)及二值化方法，LC方法通過對(duì)局部鄰域 像素最大值與最小值進(jìn)行比較分析，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像局部的增強(qiáng)處理，其定義如下：C(x，y) =(X，y) _Imin (X，y)，式中C (X，y)表示像素點(diǎn)（X，y)點(diǎn)處的對(duì)照值，而Imax (X，y)和 Imin(x，y)表示該像素點(diǎn)領(lǐng)域內(nèi)的最大值和最小值，將求取的像素點(diǎn)的對(duì)照值與閾值進(jìn)行 比較，小于閾值則認(rèn)為該點(diǎn)是背景應(yīng)予抑制，否則是認(rèn)為前景像素，該方法簡單，但是LC方 法低信噪比及復(fù)雜背景二值化效果不佳。由于LC方法對(duì)影印文檔的文字等重要信息具有 較好保留作用，因此為了克服其對(duì)于低信噪比圖像的中的文字?jǐn)嗔训扔绊懀绣痴邔?duì)LC方 法進(jìn)行改進(jìn)，采月
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種影印文檔圖像增強(qiáng)及二值化方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟： 步驟1 :對(duì)輸入的彩色圖像進(jìn)行灰度化處理，得到灰度圖像； 步驟2 :采用Sobel水平和垂直算子獲取每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的局部圖像塊的邊緣梯度，邊 緣梯度向量VZ(U)表達(dá)式如下：
其中，Gj^ X方向的梯度，G $ y方向的梯度，梯度向量的幅值
Imax(x，y)與imin(x，y)表示以像素（x，y)為中心的局部圖像塊中灰度的最大值和最小 值，所述局部圖像塊大小為3X3~5X5 ; 步驟3 :按照下面公式進(jìn)行加權(quán)融合改進(jìn)LC局部增強(qiáng)，獲得每個(gè)像素點(diǎn)的加權(quán)融合局 部對(duì)照值C1 (X，y): C1(XJ) = a (Imax(x，y)-Imin(x，y)) + (1-a)mag(x，y) 其中，α是可調(diào)加權(quán)因子，a e (〇, I); 步驟4 :基于每個(gè)像素點(diǎn)的加權(quán)融合局部對(duì)照值作為對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的像素值，獲得輸入 圖像的增強(qiáng)圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種影印文檔圖像增強(qiáng)及二值化方法，其特征在于，對(duì)步驟4 獲得的增強(qiáng)圖像進(jìn)行二值化處理，獲得二值化圖像。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種影印文檔圖像增強(qiáng)及二值化方法，其特征在于，所述二 值化處理方法中選用Otsu閾值方法獲取所述增強(qiáng)圖像的二值化閾值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種影印文檔圖像增強(qiáng)及二值化方法，其特征在于，在進(jìn)行 二值化處理前，利用高斯核濾波器對(duì)所述增強(qiáng)圖像進(jìn)行濾波處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種影印文檔圖像增強(qiáng)及二值化方法，包括以下幾個(gè)步驟：步驟1：對(duì)輸入的彩色圖像進(jìn)行灰度化處理，得到灰度圖像；步驟2：采用Sobel水平和垂直算子獲取每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的局部圖像塊的邊緣梯度；步驟3：進(jìn)行加權(quán)融合改進(jìn)LC局部增強(qiáng)，獲得每個(gè)像素點(diǎn)的加權(quán)融合局部對(duì)照值；步驟4：基于每個(gè)像素點(diǎn)的加權(quán)融合局部對(duì)照值作為對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的像素值，獲得輸入圖像的增強(qiáng)圖像。該方法通過改進(jìn)了現(xiàn)有局部增強(qiáng)算法，對(duì)現(xiàn)有的LC算法進(jìn)行加權(quán)融合改進(jìn)，所提出的圖像增強(qiáng)算法不僅效果優(yōu)于現(xiàn)有文檔圖像類增強(qiáng)及二值化方法，且具有較好的時(shí)間性能，進(jìn)一步提高了圖像的預(yù)處理速度。另一方面，相比于現(xiàn)有技術(shù)，該發(fā)明參數(shù)調(diào)節(jié)簡單，實(shí)現(xiàn)過程簡單易操作。
【IPC分類】G06T5-00
【公開號(hào)】CN104751422
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510112201
【發(fā)明人】龍軍, 劉獻(xiàn)如, 劉倩, 張昊
【申請(qǐng)人】中南大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年3月12日