[發(fā)明專利]圖像處理裝置、圖像處理方法、掃描儀和存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210177619.0
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN103455995A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘攀;何源;孫俊;直井聰
• 申請（專利權(quán)）人: 富士通株式會社
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;賈萌

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種用于邊界跟蹤的圖像處理裝置、圖像處理方法、掃描儀和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

通過對立體物體進(jìn)行拍照或掃描等圖像獲取操作所獲得的圖像通常存在失真。以文檔掃描為例，無論是傳統(tǒng)的平板掃描儀，還是先進(jìn)的曲面掃描儀，掃描圖像都會存在失真，諸如透視變換，拉伸變形等。另外，以產(chǎn)品標(biāo)識識別應(yīng)用為例，對諸如飲料瓶等產(chǎn)品上的標(biāo)識進(jìn)行拍照所獲得的圖像也存在失真，因而影響識別的準(zhǔn)確性。

因此，為了去除失真、豐富文檔編輯、提高內(nèi)容識別的準(zhǔn)確性，得到準(zhǔn)確的文檔或標(biāo)識等圖像的邊界變得很重要。在這種背景下，各種邊界追蹤技術(shù)被廣泛研究和使用，例如動態(tài)規(guī)劃技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

然而，當(dāng)使用傳統(tǒng)的邊界追蹤技術(shù)，諸如動態(tài)規(guī)劃時，邊界提取會被待追蹤的對象圖像中的內(nèi)容或?qū)ο髨D像周圍環(huán)境的梯度信息所干擾，從而影響邊界跟蹤的準(zhǔn)確性。對象圖像中的內(nèi)容例如是文檔圖像或標(biāo)識圖像等中的圖案文字等內(nèi)容。對象圖像周圍環(huán)境諸如是文檔所放置臺面的背景紋路，或標(biāo)識圖像所粘貼的商品上的圖案。具體地，當(dāng)邊界周圍的內(nèi)容或背景環(huán)境的梯度較強(qiáng)時，傳統(tǒng)邊界跟蹤技術(shù)可能將內(nèi)容或背景環(huán)境中的線條等誤認(rèn)為邊界，造成誤跟蹤。

考慮以上問題，在本公開中，提出一種利用邊界的全局信息來消除對象圖像的內(nèi)容或背景梯度的影響的圖像處理裝置、圖像處理方法、掃描儀和存儲介質(zhì)。其主旨是在使用傳統(tǒng)邊界追蹤技術(shù)之前，初步估計出邊界的位置，然后將所估計邊界位置附近的內(nèi)容或/和背景梯度減弱或去除，從而避免其對后續(xù)邊界跟蹤處理的影響。根據(jù)本公開的技術(shù)尤其適用于對象圖像的邊界連續(xù)且相鄰點斜率變化平緩的情況。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種圖像處理裝置，用于跟蹤圖像中對象圖像的邊界，邊界連續(xù)且相鄰點斜率變化平緩，圖像處理裝置包括：邊界估計單元，用于估計對象圖像的邊界的位置；干擾梯度處理單元，用于對圖像中所估計邊界附近的干擾梯度進(jìn)行處理，以減弱或從圖像中去除干擾梯度；邊界跟蹤單元，用于針對已處理干擾梯度的圖像跟蹤邊界。

在一個實施例中，邊界估計單元包括：分段單元，用于對圖像在邊界上的兩個角點之間的部分進(jìn)行分割，以獲得預(yù)定數(shù)量的分段；分段邊界估計單元，用于分別針對所分割的分段估計邊界的位置。

在一個實施例中，分段邊界估計單元包括邊界近似單元，用于使用直線段近似各個分段中的邊界，其中，針對角點所在的最外側(cè)分段中的至少一個，邊界近似單元將最外側(cè)分段中的角點設(shè)置為近似最外側(cè)分段中的邊界的第一直線段的起點，并在最外側(cè)分段的第一分割線上選取第一直線段的終點，使得在包含第一直線段的窄帶區(qū)域的梯度直方圖中，像素相對于最大梯度最集中；以及邊界近似單元將已經(jīng)得到的邊界近似直線段的終點設(shè)置為近似相鄰下一分段的邊界的第二直線段的起點，并在下一分段的、不與已經(jīng)得到邊界近似直線段的分段共有的第二分割線上選取第二直線段的終點，使得在包含第二直線段的窄帶區(qū)域的梯度直方圖中，像素相對于最大梯度最集中。

在一個實施例中，分段邊界估計單元還包括評價單元，用于對由邊界近似單元獲得的近似直線段的可用性進(jìn)行評價。

在一個實施例中，評價單元包括：集中度評價單元，用于確定像素相對于最大梯度的集中程度是否大于等于預(yù)定程度，在大于等于預(yù)定程度時，確定邊界的近似直線段可用，在小于預(yù)定程度時，確定邊界的近似直線段不可用。

在一個實施例中，評價單元包括：傾斜角驗證單元，用于將最新獲得的近似直線段的傾斜角與上一相鄰分段中近似直線段的傾斜角進(jìn)行比較，當(dāng)傾斜角之差小于等于預(yù)定閾值時，確定近似直線段可用；當(dāng)傾斜角之差大于預(yù)定閾值時，確定近似直線段不可用。

在一個實施例中，干擾梯度處理單元分別對各個分段中近似直線段附近的梯度進(jìn)行處理。

在一個實施例中，干擾梯度處理單元對預(yù)定區(qū)域之內(nèi)、除包含近似直線段的窄帶區(qū)域之外的梯度進(jìn)行處理。

在一個實施例中，當(dāng)最外側(cè)分段的近似直線段不可用時，干擾梯度處理單元對角點所在水平線上下預(yù)定寬度窄帶之外的梯度進(jìn)行處理；并且邊界跟蹤單元針對經(jīng)過該處理的圖像跟蹤對象圖像的邊界。

在一個實施例中，當(dāng)僅從一端角點開始近似，且某一分段的近似直線段不可用時，干擾梯度處理單元將最后近似可用的分段的近似直線段的終點與另一端的角點相連接，并對連線的不存在邊界的一側(cè)的梯度進(jìn)行處理。