[发明专利]图象处理方法和设备,图象处理系统以及存储介质

说明书

本发明的领域

本发明涉及一种图象处理方法和设备，以及图象处理系统，尤其涉及一种用于检测图象中的边缘的检测方法、设备和系统，以及一种存储介质。

背景技术

在数字复印机、传真机或打印机中，常常希望能高质量地还原来自扫描仪或数字照相机一类输入设备的输入图象。为了能够产生高质量的数字图象，需要对所输入的图象采取恰当的图象处理方法。当前的数字图象处理技术，已经能够产生高质量的图象。

然而，目前的数字图象处理技术中存在一些问题。一般来说，输入图象的区域可以分为文字部分、图形部分以及栅格部分。当通过滤波处理来处理栅格图象时，由于采样间隔和象素点的影响，所处理的输入图象常常模糊不清。而在处理包括栅格图象、文字图象或图形图象的复合图象时，所产生的图象在文字部分中常存在不希望的点状，并且文字的边缘将变得模糊。

图象的边缘检测是数字图象处理中非常重要的步骤。一般来说，图象边缘能勾画出图象区域的主要形状，而这对于描述目标或者解释图象都是至关重要的，因此，图象边缘检测是数字图象处理技术中许多复杂问题的关键所在。

比如，日本专利申请公开第6-150059公开了一种图象区域分离方法和分离装置。它通过将图象中的格子和线条的集中部分判断为文字区域，从而提高了图象区域的分离精度。在该日本专利申请中，文档图象被划分为包括多个象素的块，并通过匹配模型来识别文档图象的图象种类。在该发明中，预先准备多个基本图象模型，通过将文档图象与基本模型相比，从而决定文档图象的图象类型。

另外，日本专利申请公开第8-149297公开了一种识别所观察的象素是否被包含在点状图象部分方法，它是通过运用点状图象的图象数据的周期性，来检测文档图象中线条的图象数据的周期性。

还有，日本专利申请公开第61-194968公开了点状图形区域识别方法。其中，测量在主扫描方向和子扫描方向上具有不同信号电平的块中的象素，通过比较变化因素的和值，识别所观察的象素是点状图形图象部分或者不是。

在一幅灰度图象中，所谓边缘就是出现在灰度分布不连续的位置处的基本单元，这种灰度变化可用导数方便地检测到。章毓晋著的《图象分割》(图象图形科学丛书，科学出版社，2001，ISBN7-03-007241-3)介绍了用一阶导数来检测图象边缘的最常用的方法。比如，可以采用Roberts算子、Sobel算子、Prewitt算子等。如果所求得某一象素点的图象灰度一阶导数高于某一阈值，即图象边缘判据阈值，则可确定该象素点为图象的边缘点。

美国专利第6,192,153B1号公开了一种图象处理装置和方法。该发明用于精确地标识文档图象中的图象区域的类型，并按照图象区域的标识结果，对每一象素进行处理。其中在该发明中，图象处理装置包括图象边缘检测装置，它通过计算一个区域中的每一图象信号与一滤波参数之积的和，来检测位于图象中边缘部分的象素。其中上述区域包括一个观察象素和包围该观察象素的多个边缘象素。并根据所述图象边缘检测结果，通过一标识装置来标识包括所述观察象素的图象区域。它主要包括下面几个步骤：将数字图象信号输入，然后将数字图象黑白进行反转，接着，检测图象的边缘，根据每一象素特性将它们划分非照片象素和相片象素；然后，对非照片象素进行分类，并对照片象素进行平滑，从而输出所得到的图象信号。其中在图象边缘检测步骤使用了预定的固定阈值来检测图象边缘。

美国专利第5,583,659号公开了一种利用图象局部特性将图象阈值化的多窗口技术。它利用局部图象的亮度变化，图象象素的梯度变化等特性，采用多窗口技术，减少图象噪声并降低图象边缘的模糊性。在该专利所公开的方法中，使用Sobel算子和预定的固定图象边缘判据阈值来检测图象边缘。

在实际应用中，需要根据所处理的图象的不同来调整边缘判据阈值，以得到好的边缘检测效果，即一方面要尽可能完整地提取出边缘，另一方面又要避免在提取出的图象中出现过多的噪声。在现有技术中，一般是采用固定阈值的边缘判据，如上面两个专利所述，因而不能获得满意的结果。

本发明的内容

因此，本发明的目的在于提供一种图象处理方法、设备和系统，用于根据图象的特征，以一种自适应的方式，为每一个具体的图象确定一个适应于该图象的图象边缘判据，从而利用该判据检测出图象中的图象边缘。

按照本发明，上述目的是通过提供一种图象处理方法实现的，所述方法包括：