专利名称：基于笔画算子的文本图像增强方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种基于笔画算子的文本图像增强方法及系统。
背景技术：
图像增强是指增强图像中的有用信息，目的是改善图像的视觉效果。图像增强可分成两大类频率域法和空间域法。频率域法把图像看成一种二维信号，对其进行基于二维傅里叶变换的信号增强。频率域法包括低通滤波法和高通滤波法，采用低通滤波法可去掉图中的噪声，采用高通滤波法则可增强边缘等高频信号，使模糊的图片变得清晰。但噪声和文字笔画都属于高频信号，很难兼顾，并且频率域法复杂度高。空间域法包括局部求平均值法和中值滤波法等，它们可用于去除或减弱噪声，但是使用这些方法在减弱噪声的同时还会消弱文字中的笔画信息。对文本图像的增强则是要加强文字部分的特征，扩大文字和背景的差别，抑制背景中的噪声，使之改善图像质量，加强图像阅读识别的效果。受扫描和图像压缩算法的影响，文字的细笔画部分通常会减弱，文字附近的背景区域会夹杂一些小噪声。在手持阅读器中，受屏幕分辨率的限制图像的压缩率会更大，笔画部分消弱，背景噪声增多的情况会更加明显，严重影响图像的视觉效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于笔画算子的文本图像增强方法及系统，能对笔画进行增强的同时，对噪声进行抑制，提高文本图像的视觉效果。为解决上述问题，本发明提供一种基于笔画算子的文本图像增强方法，包括步骤一使用笔画算子对待处理图像进行笔画检测形成笔画特征图，对笔画特征图进行二值化，得到二值笔画图；步骤二根据所述二值笔画图的笔画点信息对待处理图像中对应笔画点增强，得到笔画增强图；步骤三步骤四
行去噪处理。进一步的，所述步骤一中，所述笔画算子计算指定笔画宽度上限以内，横、竖、撇、 捺四个方向的笔画图，分别对应0、π/4、π/2、3 π/4四个方向，计算公式为
将所述二值笔画图进行膨胀运算，生成笔画掩码图； 用所述笔画掩码图保护所述笔画增强图中的细笔画区域，对其余部分进
权利要求
1.一种基于笔画算子的文本图像增强方法，其特征在于，包括步骤一使用笔画算子对待处理图像进行笔画检测形成笔画特征图，对笔画特征图进行二值化，得到二值笔画图；步骤二 根据所述二值笔画图的笔画点信息对待处理图像中对应笔画点增强，得到笔画增强图；步骤三将所述二值笔画图进行膨胀运算，生成笔画掩码图；步骤四用所述笔画掩码图保护所述笔画增强图中的细笔画区域，对其余部分进行去噪处理。
2.如权利要求1所述的基于笔画算子的文本图像增强方法，其特征在于，所述步骤一中，所述笔画算子计算指定笔画宽度上限以内，横、竖、撇、捺四个方向的笔画图，分别对应 0、π/4、π/2,3 π/4四个方向，计算公式为
3.如权利要求2所述的基于笔画算子的文本图像增强方法，其特征在于，所述步骤一中，所述二值笔画图的白点对应所述待处理图像满足指定笔画宽度上限的笔画点。
4.如权利要求3所述的基于笔画算子的文本图像增强方法，其特征在于，所述步骤一中，所述笔画算子适用于所述待处理图像为白底黑字的情况，当所述原始图像为黑底白字时，先对所述原始图像做反色处理，再执行步骤一。
5.如权利要求1所述的基于笔画算子的文本图像增强方法，其特征在于，使用OTSU算法计算所述笔画特征图的二值化阈值，以对所述笔画特征图进行二值化分割，得到所述待处理图像的二值笔画图。
6.如权利要求1所述的基于笔画算子的文本图像增强方法，其特征在于，所述步骤二中，取所述二值笔画图中白点对应所述待处理图像位置的点，将所述待处理图像位置的点的灰度降低预定义数值。
7.如权利要求1所述的基于笔画算子的文本图像增强方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括对所述笔画增强图进行均值滤波。
8.如权利要求1所述的基于笔画算子的文本图像增强方法，其特征在于，所述步骤三中，将所述二值笔画图进行膨胀运算的实现操作包括取所述二值笔画图的某个像素点，若在包含该像素点的预定义采样窗口内存在白点， 则该点置成白色；遍历所述二值笔画图中全部像素点。
9.如权利要求1所述的基于笔画算子的文本图像增强方法，其特征在于，所述步骤四中，对所述笔画掩码图中黑点对应的笔画增强图的区域进行均值滤波，去除背景噪声。
10.一种基于笔画算子的文本图像增强系统，其特征在于，包括图像二值化单元，用于使用笔画算子对待处理图像进行笔画检测形成笔画特征图，对笔画特征图进行二值化，得到二值笔画图；笔画增强单元，用于根据所述二值笔画图的笔画点信息对待处理图像中对应笔画点增强，得到笔画增强图；笔画掩码单元，用于将所述二值笔画图进行膨胀运算，生成笔画掩码图； 背景去噪取单元，用所述笔画掩码图保护所述笔画增强图中的细笔画区域，对其余部分进行去噪处理。
11.如权利要求10所述的基于笔画算子的文本图像增强系统，其特征在于，所述图像二值化单元使用的笔画算子计算指定笔画宽度上限以内，横、竖、撇、捺四个方向的笔画图， 分别对应0、π/4、JI/2、3 π/4四个方向，计算公式为
12.如权利要求11所述的基于笔画算子的文本图像增强系统，其特征在于，所述图像二值化单元获得的二值笔画图的白点对应所述待处理图像满足指定笔画宽度上限的笔画点ο
13.如权利要求12所述的基于笔画算子的文本图像增强系统，其特征在于，所述图像二值化单元使用的笔画算子适用于所述待处理图像为白底黑字的情况，当所述原始图像为黑底白字时，先做反色处理。
14.如权利要求11所述的基于笔画算子的文本图像增强系统，其特征在于，所述图像二值化单元使用OTSU算法计算所述笔画特征图的二值化阈值，以对所述笔画特征图进行二值化分割，得到所述待处理图像的二值笔画图。
15.如权利要求11所述的基于笔画算子的文本图像增强系统，其特征在于，所述笔画增强单元取所述二值笔画图中白点对应所述待处理图像位置的点，将所述待处理图像位置的点的灰度降低预定义数值。
16.如权利要求11所述的基于笔画算子的文本图像增强系统，其特征在于，所述笔画增强单元对所述笔画增强图进行均值滤波。
17.如权利要求11所述的基于笔画算子的文本图像增强系统，其特征在于，所述笔画掩码单元将所述二值笔画图进行膨胀运算的实现操作包括取所述二值笔画图的某个像素点，若在包含该像素点的预定义采样窗口内存在白点， 则该点置成白色；遍历所述二值笔画图中全部像素点。
18.如权利要求11所述的基于笔画算子的文本图像增强系统，其特征在于，所述背景去噪取单元对所述笔画掩码图中黑点对应的笔画增强图的区域进行均值滤波，去除背景噪声。
全文摘要
本发明提供一种基于笔画算子的文本图像增强方法及系统，将笔画算子引入到图像增强处理中，通过笔画算子能够智能的区分笔画和背景，对笔画进行加深，对背景进行去噪，从而有效的达到增强阅读效果的目的；此外，本发明采用的笔画算子、二值化以及膨胀运算，计算量小，性能好，能够满足实时性的要求；并且，本发明技术实现简单，无技术障碍，成本和风险较低，应用性广，可用于手持阅读器中图像增强，也可以用于光学字符识别的图像预处理步骤中。
文档编号G06T5/00GK102270340SQ20111025989
公开日2011年12月7日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者程豪 申请人:上海果壳电子有限公司