[发明专利]采用自适应二值化的图象处理方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种图象处理方法和设备、以及存储介质，尤其涉及一种用于灰度图象的自适应二值化处理方法、设备、存储介质。

背景技术

近几年，图象处理技术有了显著的发展，相关的图象处理设备如遥感图象处理、彩色图象处理和文档图象光学字符识别(OCR)处理得到了广泛的应用。

在这些图象处理技术中，灰度图象的二值化处理是一个不可缺少的技术。所谓的二值化，就是把彩色图象或灰度图象变为黑白图象的过程，而这种黑白图象只有两个灰度值。

常用的二值化方法，如给整个图象一个预先设定的阈值的简单二值化方法；基于灰度直方图进行阈值计算的Otsu的最大类间方差法(参见文章“A Threshold Selection Method from Gray-LevelHistograms”，IEEE Trans.On Systems，Man，and Cybernetics，Vol.SMC-9，No.1，pp.62-66，January 1979)；Kittler和Illingworth的最小误差方法(参见文章“Minimum Error Thresholding”，PatternRecognition.Vol.19，No.1，pp.41-47，1986)；以及Tsai的矩量保持法(参见文章“Moment-Preserving Thresholding：A New Approach”，Computer Vision，Graphics，and Image Processing 29，pp.377-393，1985)等，都是非常有名的灰度图象全局二值化方法。

但是，用单一阈值对整个图象做二值化处理有时也存在弊端。比如在对文档图象进行OCR处理前，以及对包含有各种灰度的文字、图表和照片的文档图象进行二值化处理时，都很难用单一阈值把文字、图表和照片都完整地保留下来。

为此，人们采用图象分割的方法，把图象分割成一系列互不重叠的子图象，对每一个子图象区域建立直方图，确定相应的局部阈值，然后再做二值化处理。如日本专利特开平第9-233326就描述了一种二值化方法，它主要是先把图象划分为64×64象素的子图象，根据子图象的灰度直方图算出子图象的阈值，然后利用插值方法对子图象每一象素的阈值进行平滑处理，最后逐个象素做二值化处理。

在表格图象识别系统，如银行的票据处理系统，首先需要对输入的灰度图象进行二值化处理，转变成二值图象(黑白图象)，然后根据表格的外框、大小和相对位置对表格图象进行匹配鉴定处理，确定是在系统中登记的第几张表格，接着确定需要进行识别的区域，最后对要识别的区域做OCR处理。显然，二值化处理过程是一个很重要的过程，如果表格的边框丢失或不清楚，将会导致匹配鉴定处理失败；如果识别区域噪音过重，也将严重影响OCR的准确率。由于表格图象往往边框粗细不一，需要识别的区域经常有复写纸或加印底纹，以往的二值化方法在处理表格图象时，效果经常不佳。

发明简单说明

本发明的一个目的，在于提供一种图象处理方法、设备、系统和存储介质，用于根据图象的特征，快速有效地对图象进行二值化处理。

本发明的一个更具体的目的，在于提供一种图象处理方法、设备、系统和存储介质，用于根据表格图象的特征，在尽量保留表格外边框和反转字块的前提下，快速有效地对表格图象进行二值化处理。

本发明提供了一种独特的解决方案，其中把待处理图象分割成多个子图象，按照各个子图象中检测到的边缘象素的灰度值，确定该子图象的二值化阈值。

按照本发明，上述目的通过提供一种图象处理方法而得到了实现，该方法用于对具有灰度分布的图象进行处理，其特征在于包括以下步骤：

a)计算原始图象的象素的灰度统计分布；

b)根据与所述象素灰度统计分布相应的边缘判据，检测图象中的边缘象素；

c)把所述原始图象分成多个子图象；

d)根据各子图象中所检测到的边缘象素的灰度，确定该子图象的二值化阈值；

e)按照各个子图象的二值化阈值，对该子图象进行二值化处理。

在一个更为具体的方面，本发明的图象处理方法进一步包括以下步骤：

为所述图象确定一全局最小阈值，该全局最小阈值使所述图小于该全局最小阈值的象素数与该图象中象素总数的比率不低于一定数值；

其中所述二值化阈值确定步骤包括：