[发明专利]图像处理装置、图像处理方法、扫描仪和存储介质

说明书

技术领域

本公开涉及图像处理领域，尤其涉及一种用于边界跟踪的图像处理装置、图像处理方法、扫描仪和存储介质。

背景技术

通过对立体物体进行拍照或扫描等图像获取操作所获得的图像通常存在失真。以文档扫描为例，无论是传统的平板扫描仪，还是先进的曲面扫描仪，扫描图像都会存在失真，诸如透视变换，拉伸变形等。另外，以产品标识识别应用为例，对诸如饮料瓶等产品上的标识进行拍照所获得的图像也存在失真，因而影响识别的准确性。

因此，为了去除失真、丰富文档编辑、提高内容识别的准确性，得到准确的文档或标识等图像的边界变得很重要。在这种背景下，各种边界追踪技术被广泛研究和使用，例如动态规划技术。

发明内容

然而，当使用传统的边界追踪技术，诸如动态规划时，边界提取会被待追踪的对象图像中的内容或对象图像周围环境的梯度信息所干扰，从而影响边界跟踪的准确性。对象图像中的内容例如是文档图像或标识图像等中的图案文字等内容。对象图像周围环境诸如是文档所放置台面的背景纹路，或标识图像所粘贴的商品上的图案。具体地，当边界周围的内容或背景环境的梯度较强时，传统边界跟踪技术可能将内容或背景环境中的线条等误认为边界，造成误跟踪。

考虑以上问题，在本公开中，提出一种利用边界的全局信息来消除对象图像的内容或背景梯度的影响的图像处理装置、图像处理方法、扫描仪和存储介质。其主旨是在使用传统边界追踪技术之前，初步估计出边界的位置，然后将所估计边界位置附近的内容或/和背景梯度减弱或去除，从而避免其对后续边界跟踪处理的影响。根据本公开的技术尤其适用于对象图像的边界连续且相邻点斜率变化平缓的情况。

根据本发明的一个实施例，提供一种图像处理装置，用于跟踪图像中对象图像的边界，边界连续且相邻点斜率变化平缓，图像处理装置包括：边界估计单元，用于估计对象图像的边界的位置；干扰梯度处理单元，用于对图像中所估计边界附近的干扰梯度进行处理，以减弱或从图像中去除干扰梯度；边界跟踪单元，用于针对已处理干扰梯度的图像跟踪边界。

在一个实施例中，边界估计单元包括：分段单元，用于对图像在边界上的两个角点之间的部分进行分割，以获得预定数量的分段；分段边界估计单元，用于分别针对所分割的分段估计边界的位置。

在一个实施例中，分段边界估计单元包括边界近似单元，用于使用直线段近似各个分段中的边界，其中，针对角点所在的最外侧分段中的至少一个，边界近似单元将最外侧分段中的角点设置为近似最外侧分段中的边界的第一直线段的起点，并在最外侧分段的第一分割线上选取第一直线段的终点，使得在包含第一直线段的窄带区域的梯度直方图中，像素相对于最大梯度最集中；以及边界近似单元将已经得到的边界近似直线段的终点设置为近似相邻下一分段的边界的第二直线段的起点，并在下一分段的、不与已经得到边界近似直线段的分段共有的第二分割线上选取第二直线段的终点，使得在包含第二直线段的窄带区域的梯度直方图中，像素相对于最大梯度最集中。

在一个实施例中，分段边界估计单元还包括评价单元，用于对由边界近似单元获得的近似直线段的可用性进行评价。

在一个实施例中，评价单元包括：集中度评价单元，用于确定像素相对于最大梯度的集中程度是否大于等于预定程度，在大于等于预定程度时，确定边界的近似直线段可用，在小于预定程度时，确定边界的近似直线段不可用。

在一个实施例中，评价单元包括：倾斜角验证单元，用于将最新获得的近似直线段的倾斜角与上一相邻分段中近似直线段的倾斜角进行比较，当倾斜角之差小于等于预定阈值时，确定近似直线段可用；当倾斜角之差大于预定阈值时，确定近似直线段不可用。

在一个实施例中，干扰梯度处理单元分别对各个分段中近似直线段附近的梯度进行处理。

在一个实施例中，干扰梯度处理单元对预定区域之内、除包含近似直线段的窄带区域之外的梯度进行处理。

在一个实施例中，当最外侧分段的近似直线段不可用时，干扰梯度处理单元对角点所在水平线上下预定宽度窄带之外的梯度进行处理；并且边界跟踪单元针对经过该处理的图像跟踪对象图像的边界。

在一个实施例中，当仅从一端角点开始近似，且某一分段的近似直线段不可用时，干扰梯度处理单元将最后近似可用的分段的近似直线段的终点与另一端的角点相连接，并对连线的不存在边界的一侧的梯度进行处理。