一种影印文档图像增强及二值化方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于图像处理领域，特别涉及一种影印文档图像增强及二值化方法。
【背景技术】
[0002] 在计算机视觉及图像处理领域，图像增强及二值化处理方法是图像分析与识别最 基本而且很重要的研宄内容之一，目前，图像增强及二值化方法较多，但是，大部分研宄针 对是由摄像机或相机捕获的图像，而由复印机或扫描仪获取的影印类文档类图像由于不同 扫描设备，以及操作者的主观性，导致常用的图像增强及二值化方法失效或效果不理想。近 年来，随着计算机技术与网络技术的发展，越来越多的影印文档资料通过复印或扫描上传 至网络，作为网络评审、宣传以及奖励申报的重要辅助材料。影印图像由于操作者的主观性 和影印设备的差异性，导致影印图像存在模糊、污点等问题，不便于识别与读取，因此，对于 影印图像的增强及二值化处理等预处理非常重要，以突显文档中重要的文字和内容信息。
[0003]目前，常用的文档图像二值化方法采用阈值法，阈值法分为全局阈值法和局部阈 值法，全局阈值二值化方法采用单一阈值与图像中所以像素值比较，这种简单的阈值方法 往往对于复杂背景文档图像失效；局部阈值法通过对图像局部进行统计分析获取局部阈值 再二值化处理，但该方法的二值化效果依赖于区域窗口大小。局部对照法（Local Contrast 方法，简称LC方法）是一种常用简单的图像增强及二值化方法，LC方法通过对局部邻域 像素最大值与最小值进行比较分析，由此实现对图像局部的增强处理，其定义如下：C(x，y) =(X，y) _Imin (X，y)，式中C (X，y)表示像素点（X，y)点处的对照值，而Imax (X，y)和 Imin(x，y)表示该像素点领域内的最大值和最小值，将求取的像素点的对照值与阈值进行 比较，小于阈值则认为该点是背景应予抑制，否则是认为前景像素，该方法简单，但是LC方 法低信噪比及复杂背景二值化效果不佳。由于LC方法对影印文档的文字等重要信息具有 较好保留作用，因此为了克服其对于低信噪比图像的中的文字断裂等影响，研宄者对LC方 法进行改进，采月
【主权项】
1. 一种影印文档图像增强及二值化方法，其特征在于，包括以下几个步骤： 步骤1 :对输入的彩色图像进行灰度化处理，得到灰度图像； 步骤2 :采用Sobel水平和垂直算子获取每个像素点对应的局部图像块的边缘梯度，边 缘梯度向量VZ(U)表达式如下：
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)与imin(x，y)表示以像素（x，y)为中心的局部图像块中灰度的最大值和最小 值，所述局部图像块大小为3X3~5X5 ; 步骤3 :按照下面公式进行加权融合改进LC局部增强，获得每个像素点的加权融合局 部对照值C1 (X，y): C1(XJ) = a (Imax(x，y)-Imin(x，y)) + (1-a)mag(x，y) 其中，α是可调加权因子，a e (〇, I); 步骤4 :基于每个像素点的加权融合局部对照值作为对应像素点的像素值，获得输入 图像的增强图像。
2. 根据权利要求1所述的一种影印文档图像增强及二值化方法，其特征在于，对步骤4 获得的增强图像进行二值化处理，获得二值化图像。
3. 根据权利要求2所述的一种影印文档图像增强及二值化方法，其特征在于，所述二 值化处理方法中选用Otsu阈值方法获取所述增强图像的二值化阈值。
4. 根据权利要求3所述的一种影印文档图像增强及二值化方法，其特征在于，在进行 二值化处理前，利用高斯核滤波器对所述增强图像进行滤波处理。
【专利摘要】本发明公开了一种影印文档图像增强及二值化方法，包括以下几个步骤：步骤1：对输入的彩色图像进行灰度化处理，得到灰度图像；步骤2：采用Sobel水平和垂直算子获取每个像素点对应的局部图像块的边缘梯度；步骤3：进行加权融合改进LC局部增强，获得每个像素点的加权融合局部对照值；步骤4：基于每个像素点的加权融合局部对照值作为对应像素点的像素值，获得输入图像的增强图像。该方法通过改进了现有局部增强算法，对现有的LC算法进行加权融合改进，所提出的图像增强算法不仅效果优于现有文档图像类增强及二值化方法，且具有较好的时间性能，进一步提高了图像的预处理速度。另一方面，相比于现有技术，该发明参数调节简单，实现过程简单易操作。
【IPC分类】G06T5-00
【公开号】CN104751422
【申请号】CN201510112201
【发明人】龙军, 刘献如, 刘倩, 张昊
【申请人】中南大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月12日