专利名称：图像倾斜纠正方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种图像倾斜纠正方法及系统。
背景技术：
所谓倾斜纠正，就是通过从图像上估计图像的位置和倾斜角，将图像还原到正常形态的过程。在通过各种图像采集设备扫描采集图像的过程中，由于图像放置倾斜或者设备硬件的原因，实际采集获得的图像大多数情况下是倾斜的，对图像的后期处理带来不利的影响。通过倾斜纠正方法，将图像还原到正常的形态，可以有效地抵抗硬件或者人为因素导致的图像差异，有利于图像的处理和分析。所以，倾斜纠正方法在图像处理中具有很重要的理论和实际意义。到目前为止，在众多研究者的不懈努力下，图像的倾斜纠正技术已经有了比较大的进展。在通常的图像倾斜纠正技术中，首先根据前景与背景的差异获取到图像的边缘点， 并将这些边缘点按照设定的准则分配到上下左右四条边上去，然后对每条边上的边缘点进行直线拟合，获得四条边的位置信息，进而可以通过这四条边推算出倾斜角以及四个顶点的位置，最后使用线性插值或者旋转算法生成倾斜纠正后的图像。这种通用的倾斜纠正技术的关键在于获得有效的边缘点，并把这些边缘点正确地分配到四条边上去。如果图像的边缘存在着一些缺陷，例如折角了的图像，或者图像边缘有缺失，这时在这些有缺陷位置获得的边缘点往往不是真实有效的边缘点，如
图1所示，除了正常边缘点PO外，还存在折角边缘点P1、缺损边缘点P2与伪边缘点P3点，把PI、P2和P3 这些边缘点当作真实边缘点参与计算过程会导致误差，使得拟合出的边线不准确，进而使最后倾斜纠正出的图像不够精确，影响对图像的后续处理。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是如何获得有缺陷图像的真实边缘点，以避免进行倾斜纠正后的图像不精确的问题。( 二 )技术方案为解决上述技术问题，本发明提供了一种图像倾斜纠正方法，包括以下步骤Sl 提取当前图像中四个方向上的边缘点；S2 对所述四个方向上的边缘点进行选择，以去除对直线拟合有负面作用的边缘占.
^ \\\ S3 对经过步骤S2处理后四个方向上剩下的边缘点分别进行边缘点直线拟合，获得四条边的直线方程，并进一步确定四个角的坐标，通过确定的四个角的坐标以及当前图像的四个顶点对图像进行倾斜纠正。其中，步骤Sl中包括Sll 通过下式提取当前图像上的待定上边缘点，
ρ{ι,])-ρ{ι-\])>διυ其中，p(i，j)为当前图像上第i行第j列处图像点的灰度值，0彡i<I，I为当前图像的行数，0 ^ j < J, J为当前图像的列数，起为待定上边缘点的灰度判决阈值；通过下式提取当前图像上的待定下边缘点，p{i-lj)-p{ij)>dlD其中，4为待定下边缘点的灰度判决阈值；通过下式提取当前图像上的待定左边缘点，p{ij)-p{iJ-l)>dlL其中，《为待定左边缘点的灰度判决阈值；通过下式提取当前图像上的待定右边缘点，p{iJ-l)-p{ij)>dlR其中，《为待定右边缘点的灰度判决阈值；S12 若所述待定上边缘点能够满足下列三个条件之一，则判定其为上边缘点，条件一|凡+1 -yk\<52v ,且|凡+2 -yk+l|<硿，其中，yk为第k个待定上边缘点的纵坐标，砣为上边缘点的判决阈值；条件二|λ -yk-iI<S1u ,且|Λ+1条件三|Λ "Λ-ι|< δ2υ ,且第k_l个待定上边缘点与第k_2个待定上边缘点都是上边缘点；若所述待定下边缘点能够满足下列三个条件之一，则判定其为下边缘点，条件一:|λ+1 -Λ| < S2d ,且|Λ+2 -Λ+ι| < S2d ,其中，yk为第k个待定下边缘点的纵坐标，砣为下边缘点的判决阈值；条件二
权利要求
1.一种图像倾斜纠正方法，其特征在于，包括以下步骤
2.如权利要求1所述的图像倾斜纠正方法，其特征在于，步骤Sl中包括 Sll 通过下式提取当前图像上的待定上边缘点，
3.如权利要求2所述的图像倾斜纠正方法，其特征在于，步骤S12之后还包括步骤S13 根据步骤S12获得的四个方向上的边缘点的数量是否均达到第一数量阈值，若是，则直接执行步骤S2，若否，则降低四个方向上未达到数量阈值的相应的灰度判决阈值， 重新执行步骤Sll。
4.如权利要求1所述的图像倾斜纠正方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下步骤521根据四个方向的边缘点分别进行直线拟合，根据拟合出的四条直线的交点构造出一个四边形，以四边形中边长最长的一个边作为基准边；522计算所有与基准边相邻的A、B两边上的边缘点到基准边的距离；523设A边上第i个边缘点W到基准边的距离为Li, B边上第j个边缘点^到基准边的距离为Lj，若满足下式，则认为pf和为一个边缘点对，Li-LjI < δ3其中，δ 3为第一距离阈值；524计算步骤S23获得的边缘点对里每一对边缘点对的两点之间的距离，找出所述两点之间的最大距离Lmax，若满足下列公式，则保留相应边缘点对所包含的边缘点，否则，舍弃相应边缘点对所包含的边缘点，Lmax-L < δ4其中，L为所述两点之间的距离，δ 4为第二距离阈值；525以Α、Β两边中较长的边作为新的基准边，并以新的基准边的两个相邻边作为新的 A、B边，计算所述新的A、B两边上的边缘点到所述新的基准边的距离；526设所述新的A边上第i个边缘点ψ；4到基准边的距离为IiLi,所述新的B边上第j 个边缘点到基准边的距离为IiLj,若满足下式，则认为-；4和Ψ，为一个边缘点对，nLj-nLj < δ 5其中，δ 5为第三距离阈值；527计算步骤S^获得的边缘点对里每一对边缘点对的两点之间的距离，找出所述两点之间的最大距离IiLmax，若满足下列公式，则保留相应边缘点对所包含的边缘点，否则，舍弃相应边缘点对所包含的边缘点，nLmax-nL < δ 6其中，nL为所述两点之间的距离，δ 6为第四距离阈值。
5.如权利要求4所述的图像倾斜纠正方法，其特征在于，所述步骤SM之后还包括以下步骤S241 若步骤SM保留的边缘点对少于第二数量阈值，则增大第二距离阈值，重新执行步骤SM。
6.如权利要求4或5所述的图像倾斜纠正方法，其特征在于，所述步骤S27之后还包括以下步骤S271 若步骤S27保留的边缘点对少于第三数量阈值，则增大第四距离阈值，重新执行步骤S27。
7.如权利要求1所述的图像倾斜纠正方法，其特征在于，步骤S3具体包括以下步骤531对经过步骤S2处理后四个方向上剩下的边缘点分别进行直线拟合，获得四条边的直线方程，并根据四条边的直线方程进一步确定四个角的坐标；532通过确定的四个角的坐标以及当前图像的四个顶点，利用双线性插值法对图像进行倾斜纠正。
8.一种图像倾斜纠正系统，其特征在于，包括边缘点提取模块，用于提取当前图像中四个方向上的边缘点；选择模块，用于对所述四个方向上的边缘点进行选择，以去除对直线拟合有负面作用的边缘点；拟合模块，用于对经过所述选择模块处理后四个方向上剩下的边缘点分别进行边缘点直线拟合，获得四条边的直线方程，并进一步确定四个角的坐标，通过确定的四个角的坐标以及当前图像的四个顶点对图像进行倾斜纠正。
全文摘要
本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种图像倾斜纠正方法及系统，该方法包括S1提取当前图像中四个方向上的边缘点；S2对四个方向上的边缘点进行选择，以去除对直线拟合有负面作用的边缘点；S3对经过步骤S2处理后四个方向上剩下的边缘点分别进行边缘点直线拟合，获得四条边的直线方程，并进一步确定四个角的坐标，通过确定的四个角的坐标以及当前图像的四个顶点对图像进行倾斜纠正。本发明通过对四个方向上的边缘点进行选择，去除对直线拟合有负面作用的边缘点，实现了获得有缺陷图像的真实边缘点，以避免进行倾斜纠正后的图像不精确的问题。
文档编号G06T5/00GK102156972SQ20111009805
公开日2011年8月17日 申请日期2011年4月19日 优先权日2011年4月19日
发明者丁晓青, 刘长松, 陈彦 申请人:清华大学