[發(fā)明專利]一種基于深度學(xué)習(xí)的底紋半色調(diào)處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910149708.6
• 申請(qǐng)日: 2019-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN109831597A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林涵陽(yáng);俞偉明;張生生;陳玥錕;蔡橋英;鄭驍凌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇實(shí)達(dá)迪美數(shù)據(jù)處理有限公司
• 主分類號(hào): H04N1/405
• 分類號(hào): H04N1/405
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種基于深度學(xué)習(xí)的底紋半色調(diào)處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、對(duì)輸入的圖像進(jìn)行格式的識(shí)別、頁(yè)數(shù)的識(shí)別和通道數(shù)的識(shí)別，然后采用文字抖動(dòng)方法進(jìn)行圖片的半色調(diào)抖動(dòng)；

步驟S2、對(duì)識(shí)別格式之后的圖像進(jìn)行灰度化處理，采用深度學(xué)習(xí)模型YOLO進(jìn)行底紋位置的檢測(cè)與識(shí)別，并將底紋位置的左上和右下的坐標(biāo)存放在CSV文件中；

步驟S3、對(duì)圖像進(jìn)行噪點(diǎn)的降噪處理，并對(duì)圖像進(jìn)行邊框檢測(cè)，對(duì)有邊框的位置進(jìn)行邊框加強(qiáng)；

步驟S4、設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)文字抖動(dòng)底紋圖案，對(duì)CSV文件中存放的坐標(biāo)，即圖像的底紋位置，調(diào)用相應(yīng)的抖動(dòng)底紋圖案進(jìn)行半色調(diào)處理，對(duì)結(jié)果圖像進(jìn)行二值化處理；

步驟S5、對(duì)底紋半色調(diào)處理之后的圖像進(jìn)行格式化輸出，并使用多核多線程優(yōu)化算法進(jìn)行算法速度優(yōu)化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的底紋半色調(diào)處理方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：

步驟S11、對(duì)輸入的圖像進(jìn)行格式識(shí)別，即：采用字符串分割的方法，對(duì)圖像格式進(jìn)行截取判斷；若識(shí)別的圖像格式為TIFF格式，則進(jìn)入步驟S12，進(jìn)行是否為多頁(yè)面圖片判斷；否則進(jìn)入步驟S13；

步驟S12、對(duì)TIFF格式圖片采用基于LibTiff庫(kù)的TIFFNumberOfDirectories函數(shù)進(jìn)行是否為多頁(yè)面判斷，若頁(yè)面數(shù)大于2，即為多頁(yè)面，并采用GDAL庫(kù)進(jìn)行頁(yè)面拆分，同時(shí)將拆分之后的結(jié)果存入臨時(shí)的中轉(zhuǎn)文件夾中；

步驟S13、對(duì)圖像的通道數(shù)進(jìn)行識(shí)別，若圖像的通道數(shù)為3，則為真彩色圖片；

步驟S14、使用GDAL庫(kù)將真彩色圖片統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為非真彩色TIFF格式圖片，然后調(diào)用文字抖動(dòng)方法進(jìn)行圖片的半色調(diào)抖動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的底紋半色調(diào)處理方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

步驟S21、對(duì)識(shí)別格式之后的圖像進(jìn)行灰度化處理，即：采用公式：g(a,b)＝δR(a,b)+φG(a,b)+γB(a,b)，其中，令δ＝0.28,φ＝0.57,γ＝0.15，將輸入的待處理的底紋圖像進(jìn)行灰度化處理；

步驟S22、將灰度化處理的圖片送入YOLO模型的網(wǎng)絡(luò)層，進(jìn)行卷積和均值化交替處理；

步驟S23、通過YOLO網(wǎng)絡(luò)將圖像劃分成7*7個(gè)網(wǎng)格，若網(wǎng)格的中心內(nèi)落有目標(biāo)物體的中心，則這個(gè)網(wǎng)格的任務(wù)就是檢測(cè)該目標(biāo)物體；每個(gè)網(wǎng)格預(yù)測(cè)出目標(biāo)物體的邊界框和相應(yīng)的置信度，即采用公式：Confidence＝P(Object)*IOU，其中，Confidence表示置信度，P(Object)為邊界框包含目標(biāo)物體的概率，IOU為Bounding Box與物體真實(shí)區(qū)域的交集與兩者并集之比，BB_gt為基于訓(xùn)練樣本標(biāo)注的目標(biāo)真實(shí)區(qū)域，BB_gt為預(yù)測(cè)的目標(biāo)物體的邊界框，area為指定圖像區(qū)域的面積；

步驟S24、通過YOLO模型的預(yù)測(cè)層使用anchor boxes預(yù)測(cè)目標(biāo)物體類別和坐標(biāo)，對(duì)圖中每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)預(yù)測(cè)5個(gè)框，每一個(gè)框包含個(gè)值:i，j，x，y和目標(biāo)置信度Confidence，得到圖像中的底紋位置并存入CSV文件中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的底紋半色調(diào)處理方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

步驟S31、對(duì)輸入的圖像使用方框?yàn)V波減低噪點(diǎn)，使用的核表示公式如下：

其中，代表參數(shù)，K表示核大小，ksize.width表示核寬度，ksize.height表示核高度；

步驟S32、對(duì)圖像進(jìn)行邊框檢測(cè)，記住邊框的坐標(biāo)位置，并對(duì)邊框的灰度值進(jìn)行放大增強(qiáng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的底紋半色調(diào)處理方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括：

步驟S41、設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)文字抖動(dòng)底紋圖案，即：采用遍歷底紋像素及黑白點(diǎn)相間的方式設(shè)計(jì)底紋；

步驟S42、從CSV文件獲取底紋位置坐標(biāo)，利用步驟S41設(shè)計(jì)的底紋圖案，在坐標(biāo)范圍內(nèi)循環(huán)輸出，覆蓋掉底紋原有的灰度值；

步驟S43、對(duì)底紋圖片進(jìn)行二值化處理，用I(x,y)表示輸入灰度圖，用z(x,y)表示二值化之后的圖片，采用公式：Threshold取120進(jìn)行二值化處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的底紋半色調(diào)處理方法，其特征在于，所述步驟S5具體包括：

步驟S51、對(duì)半色調(diào)處理之后圖像進(jìn)行格式化輸出，圖片輸出為A4幅面，位深度為1，并使用CCITT Group 4壓縮；

步驟S52、采用多核多線程優(yōu)化算法對(duì)算法進(jìn)行速度優(yōu)化。