专利名称：单色文字增强方法
技术领域：
本发明涉及一种数字图像处理方法，尤其涉及一种数字图像中单色文字增强的方法。
背景技术：
随着数码产品的普及，数字图像越来越多的出现在我们生活当中，掌握数字图像的处理方法已经成为人们工作生活中一项必备的能力。数字图像的处理方法有很多种，但其多数都是对图形图像进行处理，在数字图像当中有较大一部分为文字图像，对于单色文字图像，还没有专门的处理方法。
单色文字图像经常会存在不清晰的问题。例如，我们在复印的时候，黑色文字的边缘就会不清晰，而且文字也不是纯黑的颜色。这是因为油墨渗透的关系，原本边缘清晰的黑色文字，经过扫描之后，黑色文字的中间部分是60％-70％的灰度，文字的边缘部分会逐渐从60％-70％灰度过渡到30％-40％的灰度，再过渡到浅色背景(＜10％的灰度)。因此文字的边缘产生了锯齿效果，需要对文字图像进行处理。对于图形图像，通过图像增强和边缘提取的算法等对图像进行处理都可以使其更加清晰，但这些处理方法主要都是针对复杂的图形，无法应用于单色文字图像，目前的各种数字图像处理方法中，还没有针对单色文字的方法。因此如何对文字图像进行处理，以消除图像中锯齿效果，增加文字的清晰度，成为当前数字图像处理领域的一个重要课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种单色文字增强方法，应用于包含有单色文字的数字图像，通过随单色文字边缘的提取，以及对文字点的填充，达到增强文字、消除锯齿效果，使文字的边缘更加清晰。
为实现上述目的，本发明提供一种单色文字增强的方法，应用于数字图像中的单色文字，使文字更加清晰，其特点在于，该方法至少包括如下步骤
根据像素点的灰度值，标记图像中的文字点及待定点；在该待定点中查找准文字点，并将其平滑为文字点；在剩余待定点中查找文字边缘点并将其填充；及填充该文字点。
上述的单色文字增强的方法，其特点在于，还包括用背景点填充剩余待定点的步骤。
上述的单色文字增强的方法，其特点在于，所述在待定点中查找准文字点的步骤还包括提取待定点的相邻像素；计算该相邻像素中连续文字点的个数；根据该个数，确定该待定点是否为准文字点。
上述的单色文字增强的方法，其特点在于，所述根据该个数，确定其是否为文字点的步骤，若该连续文字点的个数大于5，则该待定点为准文字点。
上述的单色文字增强的方法，其特点在于，所述在剩余待定点中查找文字边缘点的步骤还包括根据待定点的灰度值，标记出目标待定点；以该目标待定点为中心，分别向周围相邻像素点的8个方向延伸射线；根据直线的两个延伸方向，分别提取同一直线上与该目标待定点相邻的多个连续像素点的灰度值；根据该灰度值，分别判断该多个连续像素点所属类型；及根据该判断结果，将相应的目标待定点标记为边缘点。
上述的单色文字增强的方法，其特点在于，根据该判断结果，将相应的目标待定点标记为边缘点的步骤，若该直线的一个延伸方向上与该目标待定点相邻的多个连续像素点为文字点，另一个延伸方向上与该目标待定点相邻的多个连续像素点为白点，则标记该目标待定点为边缘点。
上述的单色文字增强的方法，其特点在于，所述提取同一直线上与该目标待定点相邻的多个连续像素点的灰度值的步骤，是提取同一直线上与该目标待定点相邻的两个连续像素点的灰度值。
上述的单色文字增强的方法，其特点在于，填充文字边缘点的步骤，是用文字点将该文字边缘点填充。
上述的单色文字增强的方法，其特点在于，填充文字边缘点的步骤，是用背景点将该文字边缘点填充。
上述的单色文字增强的方法，其特点在于，填充文字边缘点的步骤，是用背景点与文字点将该文字边缘点填充。
根据本发明所提的单色文字增强方法，通过文字点的平滑、填充消除了文字边缘的锯齿，并且对边缘的提取与以及对文字点及背景点的填充，使单色文字及其边缘更加清晰，增强了数字图像的效果。本发明的处理方法快速而准确，提高了处理效率。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明所提的单色文字增强方法的运作流程图；图2为本发明平滑准文字点的流程图；图3为本发明在当前待定点提取边缘点的流程图；图4为本发明判断连续像素点的流程图；图5a～图5d为本发明平滑准文字点的示意图；图6为本发明直线连个延伸方向上的连续像素点的示意图；及图7a～图7f为本发明处理过程中灰度值变化的示意图。
具体实施例方式
本发明涉及一种单色文字增强方法，应用于包含有单色文字的数字图像，首先由图1说明本发明的方法，该图为本发明所提的单色文字增强方法的运作流程图，说明如下首先，步骤100，根据像素点的灰度值，标记图像中的文字点及待定点；步骤200，在该待定点中查找准文字点，并将其平滑为文字点；步骤300，在剩余待定点中查找文字边缘点并将其填充；步骤400，填充该文字点。
下面以白色背景，黑色文字的数字图像为例，对本发明的单色文字增强方法进行详细说明。经过扫描后的图像，黑色文字的边缘经常会不清晰，而且文字也不是纯黑的颜色。本发明即是针对这种情况，使文字更加清晰。根据本发明所提供的方法，首先扫描图像，获取图像中所有像素的灰度值，标记图像中的文字点以及待定点。根据像素的灰度值将灰度值小于基准值T1的点，标记为文字点，其余的像素点标记为待定点。本实施例中基准值T1的值为0x70，然后查找准文字点，平滑准文字点为文字点。
请参见图2，该图为本发明平滑准文字点的流程图。首先，步骤210，提取待定点的相邻像素；步骤220，然后计算该相邻像素中连续文字点的个数；步骤230，若连续文字点大于5个，则执行步骤240，将该待定点标记为准文字点。其中待定点的相邻像素是指距离待定点距离最近的周围8个方向上的像素。然后，步骤250，将准文字点平滑为文字点。
因此准文字点就是至少有5个连续相邻像素点为文字点的待定点。包括水平方向的准文字点，以及竖直方向的准文字点。平滑处理也是在水平和竖直两个方向进行的，请参见图5a～图5d，其为本发明平滑准文字点的示意图。图中准文字点10即是周围5个方向都为文字点的待定点。图5a与图5b是水平方向平滑的示意图；图5c与图5d是竖直方向平滑的示意图。
将准文字点平滑为文字点后，接下来在当前的待定点中提取边缘点并将边缘点填充。请参见图3，该图为本发明在当前待定点提取边缘点的流程图。步骤310，扫描图像根据当前待定点的灰度值标记出目标待定点。所述目标待定点是指灰度值大于一基准值T3且小于一基准值T4的待定点，基准值T3和T4为预定的值，本实施例基准值T3的值为0x70，T4的基准值为0xB0。然后，步骤320，以该目标待定点为中心，分别向周围相邻像素点的8个方向延伸射线。请结合参考图6，目标待定点为点M，以目标待定点M为中心，分别向周围相邻像素点的8个方向延伸出8条射线，这8条射线构成了4条直线，对于每一条直线L来说，都包括有两个延伸方向。然后，步骤330，分别提取每一直线上与该目标待定点相邻的两个连续像素点的灰度值。本实施例为提取两个连续像素点，当然也可以提取多个像素点。以直线L为例，两个延伸方向上分别为连续像素点601和连续像素点602。然后，步骤340，根据其灰度值，分别判断该两个连续像素点所属类型。
请结合参考图4，该图为本发明判断连续像素点的流程图。首先，步骤3410，判断两个连续像素点是否为文字点；然后，步骤3420，判断两个连续像素点是否为白点。若该直线的一个延伸方向上与该目标待定点相邻的两个连续像素点为文字点(灰度值小于T1)，另一个延伸方向上与该目标待定点相邻的两个连续像素点为白点，则标记该目标待定点为边缘点。所述白点为灰度值大于基准值T2的点，本实施例中T2＝0xC0。
步骤350，根据该判断结果，将相应的目标待定点标记为边缘点。再将该边缘点填充(步骤400)，其可以填充为文字点或背景点，最后填充该文字点，并将余下的待定点用背景点填充，结束整个处理过程。
在进行上述填充的时候，如果将边缘点填充为文字点，则填充后的文字会显得很粗，如果将边缘点填充为背景点，文字又会显得很细。为了使文字的粗细程度适中，可以将位于左边的边缘点填充为文字点，将位于右边的边缘点填充为背景点；或者将位于右边的边缘点填充为文字点，位于左边的边缘点填充为背景点，都可以使文字粗细程度适中，从而保证处理后的图像不偏离原始图像。
下面，请参见图7a～图7f，其为本发明处理过程中灰度值变化的示意图。首先扫描图像，获得图像的灰度值，图7a为本发明的扫描后的原始图像。然后将灰度值小于基准值T1的像素点，标记为文字点，其余的像素点标记为待定点，标记后的图像如图7b所示，红色粗体部分为文字点，其余的点为待定点。图中包含有一准文字点10，提取图像中的准文字点，并将其平滑为文字点。平滑结果如图7c所示，准文字点10变成了文字点。根据当前的待定点，标记文字的边缘。请参见图7d，绿色粗体部分为标记的文字边缘。再将边缘标记为文字点或背景点，本实施例中将文字边缘点标记为背景点。背景点为白点，其灰度值为T5(T5＝0xff)的点，如图7e所示，将绿色粗体部分的文字边缘点填充成为白点。最后将文字点填充，文字点为黑点，黑点是指灰度值为T6(T6＝0)点。如图7f所示，红色粗体的文字点都变成了灰度值为0的黑点。因此文字点全部为黑点，背景点为白点，从而文字与背景的对比增强，增加了文字的清晰度，消除了锯齿。
虽然本发明的较佳实施例如上所述，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可做相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种单色文字增强的方法，应用于数字图像中的单色文字，使文字更加清晰，其特征在于，该方法至少包括如下步骤根据像素点的灰度值，标记图像中的文字点及待定点；在该待定点中查找准文字点，并将其平滑为文字点；在剩余待定点中查找文字边缘点并将其填充；及填充该文字点。
2.根据权利要求1所述的单色文字增强的方法，其特征在于，还包括用背景点填充剩余待定点的步骤。
3.根据权利要求1所述的单色文字增强的方法，其特征在于，所述在待定点中查找准文字点的步骤还包括提取待定点的相邻像素；计算该相邻像素中连续文字点的个数；根据该个数，确定该待定点是否为准文字点。
4.根据权利要求3所述的单色文字增强的方法，其特征在于，所述根据该个数，确定其是否为文字点的步骤，若该连续文字点的个数大于5，则该待定点为准文字点。
5.根据权利要求1所述的单色文字增强的方法，其特征在于，所述在剩余待定点中查找文字边缘点的步骤还包括根据待定点的灰度值，标记出目标待定点；以该目标待定点为中心，分别向周围相邻像素点的8个方向延伸射线；根据直线的两个延伸方向，分别提取同一直线上与该目标待定点相邻的多个连续像素点的灰度值；根据该灰度值，分别判断该多个连续像素点所属类型；及根据该判断结果，将相应的目标待定点标记为边缘点。
6.根据权利要求5所述的单色文字增强的方法，其特征在于，根据该判断结果，将相应的目标待定点标记为边缘点的步骤，若该直线的一个延伸方向上与该目标待定点相邻的多个连续像素点为文字点，另一个延伸方向上与该目标待定点相邻的多个连续像素点为白点，则标记该目标待定点为边缘点。
7.根据权利要求5所述的单色文字增强的方法，其特征在于，所述提取同一直线上与该目标待定点相邻的多个连续像素点的灰度值的步骤，是提取同一直线上与该目标待定点相邻的两个连续像素点的灰度值。
8.根据权利要求1所述的单色文字增强的方法，其特征在于，填充文字边缘点的步骤，是用文字点将该文字边缘点填充。
9.根据权利要求1所述的单色文字增强的方法，其特征在于，填充文字边缘点的步骤，是用背景点将该文字边缘点填充。
10.根据权利要求1所述的单色文字增强的方法，其特征在于，填充文字边缘点的步骤，是用背景点与文字点将该文字边缘点填充。
全文摘要
本发明涉及一种单色文字增强的方法，应用于包含有单色文字的数字图像，首先根据像素点的灰度值，标记图像中的文字点及待定点，在该待定点中查找准文字点，并将其平滑为文字点，在剩余待定点中查找文字边缘点并将其填充，最后填充该文字点，从而增加了文字与背景的对比度，消除了锯齿效果，使单色文字更加清晰。
文档编号G06T1/00GK1604135SQ03134769
公开日2005年4月6日 申请日期2003年9月29日 优先权日2003年9月29日
发明者周兴平, 姜彦儒 申请人:德鑫科技股份有限公司