[發明專利]一種基于多曝光的工件字符圖像局部細節增強融合方法

有效

• 申請號: 202110040755.4
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112819736B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 向忠;吳華雄;周鼎;錢淼;胡旭東;馬淼
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T5/00;G06V30/14;G06V30/18
• 代理公司: 紹興市知衡專利代理事務所(普通合伙) 33277
• 代理人: 施春宜

本發明涉及一種基于多曝光的工件字符圖像局部細節增強融合方法，其包括以下步驟：(1)構建源圖像權重項；(2)細化初始權重圖；(3)進行拉普拉斯重構融合；(4)提取曝光圖像細節特征；(5)進行局部細節增強融合。本發明能較好地解決工件字符圖像曝光過度或曝光不足、局部對比度偏低、色彩失真嚴重、局部細節信息大量不可見等不樂觀情形問題，融合得到高質量的局部細節增強融合圖像以幫助從工件字符圖像中有效地識別提取信息。

【技術領域】

本發明涉及一種圖像融合方法，具體涉及一種基于多曝光的工件字符圖像局部細節增強融合方法，屬于數字圖像處理技術領域。

【背景技術】

隨著科學技術的持續發展，智能設備在生活和生產中的使用越來越普及。圖像憑借包含豐富信息量且生動直觀的優勢，逐漸成為記錄和傳遞信息的重要載體。光學字符識別(OCR)，是一種將手寫或印刷的文本的圖像通過機械或電子方式轉換機器編碼的文本，作為一種數據錄入形式，在實際應用中十分廣泛，常用的場景有證件識別、發票識別、名片識別、車牌識別等；在生產中常用于液化石油氣鋼瓶編碼識別、機器的銘牌識別、軸承和軸承座編碼識別等。

然而，在現實的生活和生產自然場景中，并不是所有采集到的圖像都能有效地表達和顯示信息。在工業生產場景中，常見的字符主要有壓印字符、浮雕字符、噴碼字符等凹凸不平的工件表面字符，這些字符處于復雜的背景下，如工件表面存在光照不均、與字符顏色基本一致、劃痕、侵蝕等問題。生產環境不良的光照條件和工件本身復雜的表面，對在所采集到的圖像中識別提取信息有很大的影響。光照強度不足或過亮都會影響采集到的圖像的視覺效果，具體表現為曝光過度或曝光不足、局部對比度偏低、色彩失真嚴重、局部細節信息大量不可見等不樂觀情形。

為了更好地利用這些質量嚴重下降的圖像，從中識別獲取有效的信息，人們就不得不去研究圖像增強技術。圖像增強技術就是有目的性的重現圖像中的重要信息，對于圖像中包含的有效信息進行增強，與此同時對影響有效信息的噪聲進行去除。圖像增強技術可以讓處理后的圖像更加的符合人們的主觀視覺感受，而且增強技術作為圖像處理學科中的一門預處理技術，它可以讓計算機視覺等設備便于分析處理。

圖像融合技術是一種常用的圖像增強技術，圖像融合技術一般可分為像素級、特征級和決策級。決策級方法直接融合圖像的相關描述。特征級方法基于圖像的多種特征(區域或邊緣)進行融合，在糾錯標定和降噪方面具有強大的魯棒性。而像素級方法通過直接操作圖像的像素值，能有效地保留圖像的信息特征，獲得高質量的融合結果，因此得到了廣泛的應用。

因此，為解決上述技術問題，確有必要提供一種創新的基于多曝光的工件字符圖像局部細節增強融合方法，以克服現有技術中的所述缺陷。

【發明內容】

為解決從生產自然場景的工件字符圖像中準確識別提取有效信息的技術問題，本發明提供一種基于多曝光的工件字符圖像局部細節增強融合方法，其采用像素級融合方法，通過直接操作圖像的像素值，有效地保留圖像的信息特征，對一組多曝光的工件字符圖像序列進行融合成為一幅高質量的圖像以增強圖像局部細節的方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種基于多曝光的工件字符圖像局部細節增強融合方法，其特征在于：包括如下工藝步驟：

1)，構建源圖像權重項：通過結合像素級對比度、亮度和飽和度三個質量指標來計算每一幅源圖像的權重項，提取圖像局部細節，構建源圖像序列的初始權重圖；

2)，細化初始權重圖：采用具有實時邊緣保持特性的遞歸濾波來有效地過濾噪聲得到細化的權重圖，并對細化的權重圖進行歸一化操作，以保證每個像素所在位置的總和為1；

3)，進行拉普拉斯重構融合：采用拉普拉斯金字塔和高斯金字塔將多曝光源圖像序列和遞歸濾波細化后的權重圖進行分解；然后在每一層進行輸入圖像的拉普拉斯和細化權重圖的高斯金字塔混合，最后對融合后的拉普拉斯金字塔圖像反變換進行多分辨率重構融合；