[發(fā)明專利]一種圖像文檔關(guān)鍵圖案的提取方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010225300.1
• 申請(qǐng)日: 2010-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN101894154A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 房斌;陳睿;文靜;唐遠(yuǎn)炎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30;G06K9/52
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務(wù)所 50211
• 代理人: 余錦曦

1.一種圖像文檔關(guān)鍵圖案的提取方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行：

一、獲取源圖像文檔，并對(duì)在源圖像文檔進(jìn)行二值化和骨架化處理，獲得處理圖像M，并在處理圖像M中確定所要查閱的關(guān)鍵圖案，并以其中一個(gè)關(guān)鍵圖案作為模板S，模板S的長(zhǎng)a和寬b由人工確定；

二、確定模板S的重心，在模板S中確定每個(gè)像素點(diǎn)在該模板S中的鄰域方向角基準(zhǔn)特征X’、重心夾角基準(zhǔn)特征Y’和重心距離基準(zhǔn)特征Z’，并用這些基準(zhǔn)特征建立參考表；

三、采集處理圖像M中每個(gè)圖案像素的鄰域方向角特征X，將每個(gè)圖案像素的鄰域方向角特征X與所述鄰域方向角基準(zhǔn)特征X’進(jìn)行比較，找出與鄰域方向角基準(zhǔn)特征X’鄰域方向角相匹配的匹配圖案像素D；

四、引用參考表中的重心夾角基準(zhǔn)特征Y’和重心距離基準(zhǔn)特征Z’，并投射到所述匹配圖案像素D上，用該匹配圖案像素D的重心夾角和重心距離，在處理圖像M中對(duì)關(guān)鍵圖案的重心進(jìn)行虛擬關(guān)鍵圖案還原投票，定位出圖像文檔中所有的真實(shí)關(guān)鍵圖案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圖像文檔關(guān)鍵圖案的提取方法，其特征在于；所述像素點(diǎn)鄰域方向角的獲取方法為：

第一步：確定圖案像素點(diǎn)A的邊長(zhǎng)為r的正方形，其鄰域是以點(diǎn)A為中心，邊長(zhǎng)為r的文檔圖像的子圖像；

第二步：統(tǒng)計(jì)該子圖像周邊的鄰域邊界點(diǎn)，將相鄰的邊界點(diǎn)組成N個(gè)集合，即鄰域邊界點(diǎn)集；

第三步：以圖案像素點(diǎn)A所在橫軸正方為鄰域方向角起始邊，按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，每個(gè)鄰域邊界點(diǎn)集中點(diǎn)與圖案像素點(diǎn)A的連線為鄰域方向角終止邊，獲取每個(gè)鄰域邊界點(diǎn)集的方向角，其范圍是[0，360)；

第四步：統(tǒng)計(jì)出圖案像素A所有鄰域邊界點(diǎn)集的方向角，即該圖案像素點(diǎn)A的N個(gè)圖案像素鄰域方向角。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圖像文檔關(guān)鍵圖案的提取方法，其特征在于：所述每個(gè)圖案像素在模板S中的重心夾角為：對(duì)于模板S中的每個(gè)字符像素橫軸正方向和它與模板S重心連線構(gòu)成的向量V沿逆時(shí)針方向所成夾角為重心夾角，即從橫軸正方向開始，按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到V所經(jīng)過的角度，其范圍是[0，360)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圖像文檔關(guān)鍵圖案的提取方法，其特征在于：所述每個(gè)圖案像素在模板S中的重心距離為：每個(gè)字符像素點(diǎn)到模板S重心的距離長(zhǎng)度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的一種圖像文檔關(guān)鍵圖案的提取方法，其特征在于；所述模板S重心為：該模板S中所有像素點(diǎn)X向坐標(biāo)和的平均值，所有像素點(diǎn)Y向坐標(biāo)和的平均值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圖像文檔關(guān)鍵圖案的提取方法，其特征在于：所述參考表為：鄰域方向角基準(zhǔn)特征X’、重心夾角基準(zhǔn)特征Y’和重心距離基準(zhǔn)特征Z’，其中鄰域方向角基準(zhǔn)特征X’包含N個(gè)值，它們構(gòu)成了參考表中的一行；

在匹配過程中，對(duì)文檔圖像中的每個(gè)字符像素點(diǎn)提取N個(gè)鄰域方向角特征，用這些方向角與參考表中每一行的對(duì)應(yīng)方向角的值進(jìn)行比較，如果匹配度大于設(shè)定閾值，則在文檔圖像中用重心夾角和重心距離進(jìn)行虛擬關(guān)鍵圖案還原投票，最終根據(jù)票數(shù)在參數(shù)空間中形成局部峰值，定位出真實(shí)關(guān)鍵圖案的位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種圖像文檔關(guān)鍵圖案的提取方法，其特征在于：設(shè)經(jīng)過二值化和骨架化的獲得處理圖像M和待檢索的源圖像文檔分別為R和I，其中R＝{r_ij|i＝1，…，m；j＝1，…，n}，I＝{i_xy|x＝1，…，k；j＝1，…，l}，k＞m，l＞n參考表為RTable(rt)＝{rt_s|s＝1，…，z}，鄰域邊長(zhǎng)為2t+1，角度差閾值為ta，虛擬關(guān)鍵圖案為S，S＝{s_xy|x＝1，…，k；j＝1，…，l}，k＞m，l＞n，匹配度閾值為tm，R中字符像素個(gè)數(shù)為area(R)，匹配度定義為s_xy和area(R)的比值，匹配過程和投票算法如下：Algorithm2：Vote(R，I，Rtable，ta，tm)

Step1：將S中所有s_xy置0，依次讀取I中的每個(gè)字符像素i_xy，(i_xy≠0)，在給定鄰域t中計(jì)算它的DirectionAngle(i_xy)；

Step2：對(duì)于每一個(gè)i_xy，依次讀取參考表的每一行的方向角：RTable(rt_s，1)，將DirectionAngle(i_xy)和RTable(rt_s，1)中方向角個(gè)數(shù)進(jìn)行比較，如果不相等，轉(zhuǎn)Step3；將這兩組方向角依次對(duì)應(yīng)求差的絕對(duì)值d_k，置d_k＝min(d_k，mod(360，d_k))；若所有d_k＜＝ta，用RTable(rt_s，2)和RTable(rt_s，3)計(jì)算模板圖像中以字符像素rt_s為起點(diǎn)、重心點(diǎn)G為終點(diǎn)的向量v，在參數(shù)空間圖像S中做向量運(yùn)算i_xy+v得到的投票點(diǎn)s_xy，將s_xy處的投票數(shù)加1；

Step3：若rt_s＜RTable項(xiàng)數(shù)，取下一個(gè)rt_s，轉(zhuǎn)Step2；置rt_s為1，若i_xy不是I中最后一個(gè)字符像素，取下一個(gè)i_xy，轉(zhuǎn)Step2；

Step4：統(tǒng)計(jì)S中所有s_xy，s_xy/area(R)＞tm，將其作為匹配點(diǎn)在文檔圖像中畫出與模板圖像對(duì)應(yīng)的外包矩形，算法結(jié)束。