曲率驱动与边缘停止相结合的图像放大的制作方法
【专利摘要】本发明涉及曲率驱动和边缘停止相结合的图像放大，该图像放大适用于纸币冠字号图像放大，可以在保证冠字号识别准确率的前提下，降低成本。主要包括计算图像中每个像素的梯度绝对值，以及图像的等照度线曲率绝对值，并根据这两个参数确定每个像素的扩散系数取值；然后进行非线性扩散算法进行图像放大，即根据扩散系数确定扩散程度，同时更新像素的灰度值；如此反复迭代1000次可以达到纸币冠字号图像识别的需求。
【专利说明】曲率驱动与边缘停止相结合的图像放大【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理和金融机具领域，尤其涉及纸币冠字号图像的放大技术。
【背景技术】
[0002]纸币是一种重要的票证，其号码具有唯一性，每张互不重复，因此可以作为一个国家纸币印刷数量的标志[I]，也可以区分纸币的身份。利用纸币的号码信息可以实现对货币流通市场中的纸币实时监控，实现对其有效管理，在打击纸币暴力抢劫与洗黑钱等方面都起到积极的作用。例如，当钱币的抢劫事件发生时，解决方案是记录每一捆纸币的序列号，将被抢劫的纸币序列号建立一个数据库。在货币流通市场中，将所收纸币的序列号与纸币号码库中的数据相比较，一旦有相同的号码出现，便可确认为被抢劫的纸币，从而及时地限制其流通，同时也有利于抢劫案件的侦破。在信息技术高速发展的今天，鉴于市场的迫切需求，现在世界各国很多纸币清分机都带有冠字号识别功能。目前，市场上采集冠字号图像的方法一般采用CIS(接触式图像传感器)扫描整幅图像，然后将图像进行倾斜矫正，再进行冠字号定位及提取，冠字号识别的准确性由图像的分辨率的高低决定，15MCI S采集到的图像进行冠字号识别的准确率明显比6MCI S采集到的图像进行冠字号识别的准确率高，但是15MCIS的成本比6MCI S的成本高出250元，为了降低成本，本发明采用6MCIS采集图像，将冠字号图片提取出来后进行图像放大，然后再冠字号识别，从实际实验情况来看，采用本发明不仅可以降低成本，而且可以保证冠字号识别的准确率。
【发明内容】
[0003]为了实现将图像放大且保证边缘信息不丢失，本发明提供一种算法可以在保护图像的边缘同时更好对图像进行放大。
[0004]为达到上述发明目的，本发明提供了一个基于图像等照度线曲率驱动和图像边缘停止函数相结合的非线性扩散方法。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:首先将图像的像素灰度根据简单的规则进行放大，即将原始图像各个坐标的灰度值根据放大倍数填写入放大后图像的相应坐标，其余坐标值的灰度值赋为零。第二，计算图像中每个像素的梯度绝对值，以及图像的等照度线曲率绝对值，并根据这两个参数确定每个像素的扩散系数取值；第三，结合扩散系数进行非线性扩散实现图像放大，即根据扩散系数确定扩散程度，同时更新像素的灰度值；此为一次扩散完成，返回到第二步，如此反复迭代，直到图像符合后续处理的要求。
[0006]本发明包括如下技术特征:
[0007]第一步，计算每个像素点的梯度绝对值，根据梯度绝对值计算边缘停止函数的值:
[0008]假设显示缓存区的图像数据为Uy，则梯度绝对值为:
[0009]
【权利要求】
1.一种曲率驱动与边缘停止相结合的非线性扩散的冠字号图像放大的方法，其特征在于，首先将图像的像素灰度根据简单的规则进行放大，即将原始图像各个坐标的灰度值根据放大倍数填写入放大后图像的相应坐标，比如原始图像坐标(i，i)的灰度值赋值给图像坐标GqX (1-1)+i，k2x α-υ+1)，其中I^k2*别为横向和纵向的放大倍数，其余坐标值的灰度值赋为零。第二，计算图像中每个像素的梯度绝对值，以及图像的等照度线曲率绝对值，并根据这两个参数确定每个像素的扩散系数取值；第三，结合扩散系数进行非线性扩散实现图像放大，即根据扩散系数确定扩散程度，同时更新像素的灰度值；此为一次扩散完成，返回到第二步，如此反复迭代，直到图像符合后续处理的要求。就目前纸币清分机对冠字号识别的要求，迭代1000次即可。
2.根据权利要求1所述的曲率驱动与边缘停止相结合的非线性扩散图像放大的方法，其特征在于，所述的计算边缘停止的方法:假设图像u的梯度绝对值为|Vw| ，则图像的边缘停止函数为Z) = g(|V?|) = l-exp(-3.315/(|v?|/^)8)，其中K为常数，通过它可以控制边缘的保护程度。
3.根据权利要求1所述的曲率驱动与边缘停止相结合的非线性扩散图像放大的方法，其特征在于，所述的计算曲率驱动的方法:假设图像u的等照度线曲率绝对值为I K |，则图像的曲率驱动函数为f(| K I) = 1-exp {-1 K/y |3)，参数Y用来控制需要延伸的等照度线的曲率范围。针对纸币清分机的冠字号识别此参数设置为0.08比较合适。
4.根据权利要求1所述的曲率驱动与边缘停止相结合的非线性扩散图像放大的方法，其特征在于，所述的 计算每个像素的扩散系数的方法: c = f(\fc\)g(\Vu\) 根据上式可以看出，用扩散方法给初始化放大图像中初始赋值为零的像素值更新，可以借助新增像素点周围的已知信息，将已知信息延伸至新增的像素点，使图像中断裂的等照度线连接起来，同时，为了保证放大后的图像清晰，采用边缘停止函数将边缘保护起来，所以采用本扩散系数，不仅能够形成光顺的等照度线，而且能使放大图像中的边缘轮廓得到加强，使得冠字号信息的提取得以保证。
【文档编号】G06T3/40GK104008526SQ201310056401
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年2月22日 优先权日:2013年2月22日
【发明者】毛利民 申请人:苏州日宝科技有限责任公司