[發(fā)明專利]一種工程適用的快速灰度方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210091047.4
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102663389A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童立靖;王景中;肖珂;魯遠耀;曾凡峰;馮祎
• 申請（專利權(quán)）人: 北方工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06K9/36
• 分類號: G06K9/36
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，特別涉及一種工程適用的快速灰度方法。

背景技術(shù)

彩圖灰度化，可以把大數(shù)據(jù)量的圖像，像素值量化后用一個字節(jié)(8b)來表示。如把有黑-灰-白連續(xù)變化的灰度值量化為256個灰度級，灰度值的范圍為0～255，表示亮度從深到淺，對應(yīng)圖像中的顏色為從黑到白。黑白照片包含了黑白之間的所有的灰度色調(diào)，每個像素值都是介于黑色和白色之間的256種灰度中的一種。標(biāo)準(zhǔn)灰度公式為：H＝0.299R+0.587G+0.114B，其中，R、G和B分別代表圖像點紅綠藍三種顏色的像素值，H為計算得到的灰度值。

在文字識別圖像處理中，灰度化是第一步工作。文字處理的圖像一般分辨率比較高，這樣才能把文字的輪廓清晰顯示出來，方便后續(xù)處理和識別。這樣的話，計算量比較大。對于標(biāo)準(zhǔn)灰度的公式，浮點數(shù)計算會很耗時。對于一張1920*2560大小16位的彩色圖像，使用標(biāo)準(zhǔn)灰度化公式在3.0GHz的CPU機器上運行時間為800毫秒左右。在嵌入式設(shè)備需要運行9秒左右，因而不能滿足工程的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述缺陷公開了一種工程適用的快速灰度方法，它包括以下步驟：

1)獲得圖像點紅顏色像素值R、綠顏色像素值G和藍顏色像素值B；

2)使用移位運算模擬浮點數(shù)的運算，具體說明如下：

使用下述公式對0.299R作近似計算：

0299R≈H_(R＞＞2)+H_(R＞＞4)

使用下述公式對0.587G作近似計算：

0.587G≈H_(G＞＞1)+H_(G＞＞4)

使用下述公式對0.114B作近似計算：

0.114B≈H_(B＞＞3)；

3)對標(biāo)準(zhǔn)灰度公式作近似計算；

H??＝0.299R+0.587G+0.114B≈H_(R＞＞2)+H_(R＞＞4)+H_(G＞＞1)+H_(G＞＞4)+H_(B＞＞3)，H為計算得到的灰度值。

所述移位運算是指對H_(R＞＞2)、H_(R＞＞4)、H_(G＞＞1)、H_(G＞＞4)和H_(B＞＞3)進行的運算；H_(R＞＞2)＝R/(2²)＝0.25R，H_(R＞＞4)＝R/(2⁴)＝0.0625R，H_(G＞＞1)＝G/(2¹)＝0.5G，H_(G＞＞4)＝G/(2⁴)＝0.0625G，H_(B＞＞3)＝B/(2³)＝0.125B。

本發(fā)明的有益效果為：經(jīng)測試，在同樣的條件下比較標(biāo)準(zhǔn)灰度計算和快速灰度計算，PC機上標(biāo)準(zhǔn)灰度計算耗時800毫秒左右，快速灰度計算100毫秒左右。嵌入式設(shè)備上標(biāo)準(zhǔn)灰度算法耗時9秒，快速灰度算法耗時450毫秒。而起對于最終的文字識別處理有著同樣的結(jié)果。

具體實施方式

本發(fā)明使用速度很快的移位運算來近似模擬浮點數(shù)的運算。一種工程適用的快速灰度方法，它包括以下步驟：

1)獲得圖像點紅顏色像素值R、綠顏色像素值G和藍顏色像素值B；

2)使用移位運算模擬浮點數(shù)的運算，具體說明如下：

使用下述公式對0.299R作近似計算：

0299R≈H_(R＞＞2)+H_(R＞＞4)

H_(R＞＞2)＝R/(2²)＝0.25R，H_(R＞＞4)＝R/(2⁴)＝0.0625R，

這樣，H_(R＞＞2)+H_(R＞＞4)＝0.3125R，

使用下述公式對0.587G作近似計算：

0.587G≈H_(G＞＞1)+H_(G＞＞4)

H_(G＞＞1)＝G/(2¹)＝0.5G，H_(G＞＞4)＝G/(2⁴)＝0.0625G，