[發明專利]圖像有效區域的掃描方法及裝置

有效

• 申請號: 201210153097.0
• 申請日: 2012-05-17
• 公開（公告）號: CN103426157A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 楊逸
• 申請（專利權）人: 成都方程式電子有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，尤其涉及傳感器輸出圖像中的圖像有效區域的掃描方法及裝置。

背景技術

在使用光學指紋傳感器采集指紋圖像時，已有的圖像處理算法默認有效圖像區域位于采集圖像的正中，進而對中央區域進行處理，但由于光路的偏移，造成CMOS獲取的圖像中有效區域產生相應的偏移，此時中央區域只包含部分的有效指紋，甚至完全不包含有效指紋，同時會引入無效區域的噪聲，最終影響后續算法的效果。

光學指紋傳感器輸出圖像具有圖一描述特征：區域1為圖像有效區域；區域2、3為傳感器外殼內側反光造成，區域4、5紋理由傳感器漏光造成，區域6為背景區域。圖像處理算法在獲取圖像后默認對標注為1的有效區域進行處理，如圖1中實線正方形區域所示。但由于光路的偏移，造成有效區域的移動，若仍把圖像的中心區域作為有效區域進行處理，勢必造成后續處理的失敗，如圖2所示，因此為了保證更后續處理的成功，需要先對有效圖像區域進行判定。

圖像有效區域的判定建立在圖像有效區域邊緣的搜索算法上。圖像有效區域邊緣屬于階躍邊緣，邊緣兩側象素值突變。為搜索此類邊緣，最常見辦法為對圖像求一階或二階導數，對圖像象素一階導數極值點或二階導數零點判為圖像邊緣。此類微分算子有Sobel算子，Robert算子，Prewitt算子，Laplacian算子，Canny算子。為避免搜索出的邊緣范圍過寬，專利申請號為01106756.x，專利名稱為一種檢測圖像邊緣的獨立邊界自增強方法的發明專利，提出了一種隨機啟發搜索，該算法的搜索起始點和終止點隨機，搜索結果多次累加，最后形成邊緣。

然而現有的邊緣搜索方法，會遇到以下幾個問題：

1、傳感器按行依次輸出圖像，如果對圖像求一階或二階導數，勢必要求對圖像進行存儲，存儲量視運算模板大小而定。如，使用3×3大小的模板，相應的圖像也至少需要提前存儲三行。針對Laplacian這樣的二階算子，由于其對噪聲敏感，卷積前需要對圖像進行平滑處理，圖像的存儲空間將進一步增加。

2、隨機啟發搜索由于起始點和終止點隨機，需要反復累計搜索結果，運算量大，且需要全圖存儲，不適合AISC實現。

3、傳感器CMOS輸出圖像格式為Bayer?RGB，現有的邊緣檢測技術針對灰度圖像設計，需要對Bayer?RGB格式的圖像進行灰度轉換，通過轉換公式得到灰度圖像。此轉換也會帶來額外的計算量。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出一種圖像有效區域的掃描方法，包括如下步驟：

S1，獲取一幅待搜索圖像；

S2、通過垂直搜索算法獲得待搜索圖像的垂直方向邊緣坐標；

S3、通過水平搜索算法獲得待搜索圖像的水平方向邊緣坐標；

S4、將垂直方向邊緣坐標所在的行和水平方向邊緣坐標所在的列所圍成的區域確定為圖像有效區域。

所述垂直搜索算法包括如下步驟：

S201、在一幅待搜索圖像中選取n列圖像灰度值，x_ni為圖像選擇列n的灰度值，其中0<i<h_圖像高，且i為偶數；

S202、選取垂直相關系數ω_p=[-1,-1,1,1]；

S203、n列圖像灰度值x_ni分別與系數ω_p進行垂直滑動相關計算，公式為：其中y_ni為第n列垂直滑動相關計算結果；

S204、獲得第n列圖像垂直滑動相關計算結果y_ni的極值點；

S205、根據n列圖像的垂直滑動相關計算結果y_ni的極值點對應的圖像坐標計算圖像垂直方向邊緣坐標。