[发明专利]一种基于梯度幅度约束的笔画宽度变换方法

摘要

本发明公开了一种基于梯度幅度约束的字符笔画宽度变换算法，包括：使用引导滤波器对灰度图进行处理，保持图像梯度及边缘特性，使用梯度幅度约束条件减少边缘点无效连接，结合字符颜色信息生成字符连通域。这种笔画宽度变换算法能够更为完整地提取字符连通区域，同时结合字符颜色信息进行连通域的生成，可以有效减少背景对字符区域的干扰。

主权项

1.一种基于梯度幅度约束的笔画宽度变换方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1：对输入的自然场景图像进行灰度化后，采用引导滤波器对灰度图进行滤波，并对滤波后的图像进行边缘检测，得到边缘图像；步骤2：计算边缘图像的边缘点的梯度幅度值的二值化阈值，将边缘点的梯度幅度值分为两类；步骤3：在边缘图像中查找有效边缘点对，并将有效边缘点对的射线上的各像素点赋予有效边缘点对笔画宽度值，得到笔画宽度图；查找有效边缘点对具体包括下列步骤：步骤301：遍历边缘图像中的所有边缘像素点，判断是否存在尚未遍历的边缘像素点；若是，转入302；否则结束循环；302：将当前边缘像素点标记为p，然后从p点开始沿着其梯度方向d_p寻找边缘像素点q；303：判断是否在其梯度方向上找到边缘像素点q，若是，转入304；否则转入301；304：判断边缘点对p、q是否满足条件一，若是，则则转入306；否则转入305；其中条件一为：且(G_p‑L)×(G_q‑L)≥0，d_p、d_q以及G_p、G_q分别表示边缘像素点p、q的梯度方向以及梯度幅度值，L表示边缘图像的边缘点的梯度幅度值的二值化阈值；305：判断边缘点对p、q是否满足条件二，若是，转入306；否则转入301；其中条件二为：306：将当前边缘点对p、q标记为有效边缘点对，p、q之间的射线记录为有效射线；所述有效边缘点对笔画宽度值为边缘点对中的两个边缘点之间的欧式距离；步骤4：基于笔画宽度图和自然场景图像，将笔画宽度值与颜色相近的像素点聚合成一个字符连通域，生成候选字符连通域；笔画宽度值与颜色相近的像素点具体为：笔画宽度值的比值小于或等于3，且自然场景图像的色彩空间的欧式距离小于或等于阈值T；其中，色彩空间的欧式距离为：其中r_p和r_q、g_p和g_q、b_p和b_q分别表示像素点p、q的R、G、B空间像素值；且阈值T的取值范围为[30，50]。