[發(fā)明專(zhuān)利]一種拍攝所得的二值帶網(wǎng)格曲線圖的曲線提取方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010511977.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111832408A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鈺;司映松;趙治棟;劉志康;鄧艷軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00;G06K9/44
• 代理公司: 杭州君度專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

本發(fā)明公開(kāi)了一種拍攝所得的二值帶網(wǎng)格曲線圖的曲線提取方法。現(xiàn)有的二值紙質(zhì)信號(hào)圖數(shù)字化方法沒(méi)有考慮拍攝所得圖像時(shí)產(chǎn)生畸變等的影響，從而無(wú)法準(zhǔn)確、有效的得到數(shù)字信號(hào)。本發(fā)明的如下：一、拍攝圖像進(jìn)行預(yù)處理，將圖像分為n個(gè)圖像塊，并提取各縱向網(wǎng)格線的位置。二、統(tǒng)計(jì)每一個(gè)圖像塊的連通域并保留像素?cái)?shù)量最多的連通域。三、以像素的列坐標(biāo)為權(quán)重值，統(tǒng)計(jì)圖像塊每行黑色像素的權(quán)重和；將權(quán)重和小于閾值的行去除。四、修復(fù)圖像中斷點(diǎn)。五、根據(jù)信號(hào)線像素和背景網(wǎng)格線像素的位置關(guān)系，并采用分段采樣的方法得到數(shù)字信號(hào)。本發(fā)明大大降低了圖像畸變對(duì)二值紙質(zhì)信號(hào)圖數(shù)字化的影響，提高了數(shù)字化的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種拍攝所得的帶網(wǎng)格曲線圖的信號(hào)線提取方法。

背景技術(shù)

盡管隨著科技的發(fā)展，大多數(shù)的信號(hào)圖都有數(shù)字輸出，但是仍然還有一部分無(wú)法得到數(shù)字輸出。而且，對(duì)以往的一些重要的信號(hào)圖，將其進(jìn)行數(shù)字化，對(duì)數(shù)據(jù)的保存、人與人之間的討論交流和后續(xù)的發(fā)展研究，都具有非常重要的作用。通常，黑白的紙質(zhì)信號(hào)圖是最為常用的。本發(fā)明的處理對(duì)象是橫線為實(shí)線，豎線為虛線的黑白紙質(zhì)信號(hào)圖。

目前，在去除背景網(wǎng)格線的方法上，主要有濾色器方法、形態(tài)學(xué)方法、霍夫變換方法、和全局閾值方法。其中，濾色器方法和較為常用的全局閾值方法無(wú)法對(duì)二值信號(hào)圖數(shù)字化。然而，由于獲取圖像的設(shè)備為智能手機(jī)，得到的數(shù)字圖像存在畸變。因此，形態(tài)學(xué)方法和霍夫變換在去除背景網(wǎng)格線時(shí)無(wú)法去除干凈，而且在信號(hào)線標(biāo)定時(shí)也因畸變等的原因與原始數(shù)據(jù)有較大的誤差。因此，背景網(wǎng)格線的有效去除和畸變的消除對(duì)二值紙質(zhì)信號(hào)圖數(shù)字化的準(zhǔn)確率有非常大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種拍攝所得的二值帶網(wǎng)格曲線圖的曲線提取方法。

本發(fā)明具體步驟如下：

步驟一、拍攝圖像進(jìn)行預(yù)處理，將圖像分為n個(gè)圖像塊，并提取各縱向網(wǎng)格線的位置，n為縱向網(wǎng)格線的數(shù)量。

步驟二、針對(duì)每一個(gè)圖像塊分別進(jìn)行連通域提取，并僅保留每個(gè)圖像塊中像素?cái)?shù)量最多的連通域。

步驟三、以各圖像塊中像素的列坐標(biāo)為權(quán)重值，分別統(tǒng)計(jì)各圖像塊每行黑色像素的權(quán)重和；將各圖像塊中權(quán)重和小于閾值E_t的各行像素去除。第i行像素的權(quán)重和Ep(i)的計(jì)算如下：

其中，I(i,j)為圖像塊中坐標(biāo)(i,j)位置的像素值，黑色為1，白色為0；j為圖像塊的列序號(hào)；W為單個(gè)圖像塊內(nèi)的像素列數(shù)。

取圖像塊中黑色像素?cái)?shù)量最大的M行像素作為初步網(wǎng)格線范圍；M為背景網(wǎng)格線的線寬。建立初步網(wǎng)格線范圍數(shù)組Y＝{Y₁,Y₂,...,Y_M}；Y_h為初步網(wǎng)格線范圍內(nèi)的第h行像素的黑色像素個(gè)數(shù)，h＝1,2,…,M；計(jì)算最小目標(biāo)占比β。

其中，Y_min為數(shù)組Y中的最小元素。

計(jì)算β情況下網(wǎng)格線具有的最小權(quán)重和Ep_min如下：

計(jì)算網(wǎng)格線具有的最大權(quán)重和Ep_W如下：

Ep_W＝(1+W)·W/2

計(jì)算閾值E_t的表達(dá)式如下：

E_t＝β²Ep_W

將圖像塊的權(quán)重和小于閾值E_t的各行像素取出，僅保留帶斷點(diǎn)的目標(biāo)曲線。

步驟四、修復(fù)圖像中斷點(diǎn)。