[发明专利]图像处理方法和图像处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理，更具体地涉及确定图像中对象区域的轮廓的方法和设备，以及基于轮廓对图像进行矫正的方法和设备。

背景技术

为了将纸件文件信息输入到计算机中，经常需要采用成像设备。成像设备例如是传统的扫描成像设备，例如平板式扫描仪和滚筒式扫描仪等。使用传统的扫描成像设备时，由于纸件文件(即扫描对象)平展地固定在扫描平面上，纸件文件(即扫描对象)的各个角点相对于传统的扫描成像设备的图像传感器是固定的和确定的，因此利用传统的扫描成像设备获得的图像基本上没有失真和变形。另外，随着技术的发展，出现了一些曲面成像设备，例如数码相机和顶置式扫描仪。使用曲面成像设备时，例如使用数码相机或顶置式扫描仪从倾斜角度对打开的较厚书籍，例如字典、百科全书或手册等进行成像时，由于从上方以倾斜角度对打开的较厚书籍进行成像，所以在获得的图像中产生由透视变换引起的透视变换失真和变形；而且，由于打开的较厚书籍的纸面会弯曲，所以也会在获得的图像中产生拉伸、压缩等失真和变形。因此，在使用曲面成像设备时，需要对获得的失真和变形图像进行矫正，以生成没有失真和变形的图像。

为了对失真和变形图像进行矫正，存在基于内容的方法，其基本原理是，首先搜索纸件文件中的文本行或线条，然后根据搜索出的文本行或线条对获得的失真和变形图像进行估计。但是，基于内容的方法的缺点在于，其对纸件文件的内容有诸多要求，例如要求纸件文件中有足够多的文本行或线条等信息。如果纸件文件中的内容主要是图片等，而文本行或线条较少，则该基于内容的方法的矫正效果很差，甚至根本无法实现矫正。

发明内容

因此，存在对改进的图像矫正方法和设备的需求，该改进的图像矫正方法和设备可不依赖于纸件文件自身所包含的文本行或线条等信息来对失真和变形图像进行矫正，从而对纸件文件的内容没有过多限制，可以适用于更广泛的纸件文件。

根据本发明的一个实施例，提供了一种图像处理方法，包括：估计获得的图像中对象区域的轮廓的角点；分别在沿离开对象区域的方向在预定程度内偏离所估计的角点的两个点之间，搜索对象区域的轮廓线，以及将轮廓线的交点确定为对象区域的轮廓的最终角点；以及将最终角点之间的轮廓线确定为对象区域的最终轮廓。

上述搜索步骤包括：分别沿离开对象区域的主取向和沿离开对象区域的与主取向垂直的方向在预定程度内偏离所估计的角点，以分别获得主取向上的偏离后的点和与主取向垂直的方向上的偏离后的点；分别在主取向上的偏离后的两个点之间，跟踪对象区域在主取向上的轮廓线，以及分别在与主取向垂直的方向上的偏离后的两个点之间，跟踪对象区域在与主取向垂直的方向上的轮廓线；以及确定对象区域在主取向上的轮廓线和在与主取向垂直的方向上的轮廓线的交点。

在上述搜索步骤中，如果对象区域在主取向上的一条轮廓线和在与主取向垂直的方向上的一条轮廓线存在多个交点，则选择多个交点中的指定交点作为对象区域的最终角点。

上述估计获得的图像中对象区域的轮廓的角点的步骤包括：估计对象区域在主取向上的中线；基于中线估计与中线垂直的对象区域的轮廓线；以及根据对象区域的轮廓线来确定对象区域的角点。

上述图像处理方法还包括：根据所确定的对象区域的最终轮廓，采用基于轮廓的矫正算法来矫正图像中的对象区域。

根据本发明的另一实施例，提供了一种图像处理设备，包括：角点估计单元，用于估计获得的图像中对象区域的轮廓的角点；轮廓线搜索单元，用于分别在沿离开对象区域的方向在预定程度内偏离所估计的角点的两个点之间，搜索对象区域的轮廓线，以及将轮廓线的交点确定为对象区域的轮廓的最终角点；以及轮廓确定单元，用于将最终角点之间的轮廓线确定为对象区域的最终轮廓。

上述轮廓线搜索单元包括：角点偏离单元，用于分别沿离开对象区域的主取向和沿离开对象区域的与主取向垂直的方向在预定程度内偏离所估计的角点，以分别获得主取向上的偏离后的点和与主取向垂直的方向上的偏离后的点；轮廓线跟踪单元，用于分别在主取向上的偏离后的两个点之间，跟踪对象区域在主取向上的轮廓线，以及分别在与主取向垂直的方向上的偏离后的两个点之间，跟踪对象区域在与主取向垂直的方向上的轮廓线；以及交点确定单元，用于确定对象区域在主取向上的轮廓线和在与主取向垂直的方向上的轮廓线的交点。

在上述交点确定单元中，如果对象区域在主取向上的一条轮廓线和在与主取向垂直的方向上的一条轮廓线存在多个交点，则选择多个交点中的指定交点作为对象区域的最终角点。