专利名称：一种图像毛刺去除的方法
技术领域：
本发明涉及计算机数字图像处理领域。
背景技术：
在图像识别的应用中，通过摄像机拍摄所得的图像一般都有噪声，引起图像中的图形边缘产生突出或凹陷的毛刺，这就给后续的图像处理和识别带来了不少困难。常用的图像毛刺去除的方法有很多，例如中值滤波法、Spur去毛刺法、膨胀腐蚀法(开、闭运算)等。中值滤波为非线性滤波，该方法首先需要对目标像素点邻域上的所有点的像素值进行排序，找出中值，然后赋给该像素点，这样耗时非常大；Spur去毛刺能够使轮廓不清晰的图像呈现出明显的轮廓，但是对于图像中轮廓上的凹凸不平的毛刺去除效果不明显，而且需要多次扫描图像并生成与图像同样大小的毛刺模板，这样就会有大量的时间和内存的开销；膨胀腐蚀可以使图像中的边界变得整齐平滑，但是会使图像中的许多边界发生偏移或增减，导致许多信息的错误和损失。总体来看，传统的方法消耗时间和空间很大，并且对于包含大量信息的精细图像处理效果不佳，难以达到理想的毛刺去除的效果。
发明内容
本发明的目的是为了解决传统的图像毛刺去除的方法消耗时间和空间很大，却难以达到理想的毛刺去除的效果的问题，提供一种图像毛刺去除的方法。一种图像毛刺去除的方法，它包括具体步骤如下步骤一、建立一个与待处理图像相同大小的缓冲区；步骤二、横向遍历待处理图像中的每一个像素点，每一个像素点的处理过程为步骤三和步骤四，完成待处理图像中毛刺的去除；步骤三、将以该点为中心的3X3矩阵的每个元素值与计算数组对应位置的元素值相乘后取和，得到nSum，所述计算数组是一个3X3的数组；步骤四、通过查找表来得到nSum所对应形状类型的返回值，返回值为0、1、2或3 中的一个，根据所述返回值对图像中的像素点做对应操作当返回值为0时不做处理，完成该像素点的处理；当返回值为1时将像素点对应的存储器的值由“1”变为“0”，完成去掉该点毛刺；当返回值为2时跳过下一个待处理的像素点，对再下一个像素点进行处理；当返回值为3时将像素点对应的存储器的值由“0”变为“1”，填充该点反毛刺。本发明能通过一次扫描去除图像中的长毛刺，由于本方法是在扫描的同时去除毛刺，也就是说图像在实时的更新，这样一个长毛刺在每一次扫描到其末端时都会被去掉一次，变成一个较短的毛刺，原来的次末端变成末端，这样通过一次扫描就可以把一根长毛刺变得越来越短，直至去掉。如若有些长毛刺由于方向原因一次扫描无法去除，再做一次反向扫描即可。能根据需要记录毛刺信息。
图1是本发明所述的方法实现图像毛刺去除的流程图，图中S表示扫描像素点，0、 1、2和3分别表示返回值；图2是带有毛刺的图片及其局部放大图；图3是采用本发明所述的方法对图2所示的放大部分进行处理后获得的图片；图4是带有毛刺的图片；图5是采用本发明所述方法对图4所示图片进行处理后获得的图片。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种图像毛刺去除的方法包括具体步骤如下步骤一、建立一个与待处理图像相同大小的缓冲区；步骤二、横向遍历待处理图像中的每一个像素点，每一个像素点的处理过程为步骤三和步骤四，完成待处理图像中毛刺的去除；步骤三、将以该点为中心的3X3矩阵的每个元素值与计算数组对应位置的元素值相乘后取和，得到nSum，所述计算数组是一个3X3的数组；步骤四、通过查找表来得到nSum所对应形状类型的返回值，返回值为0、1、2或3 中的一个，根据所述返回值对图像中的像素点做对应操作当返回值为0时不做处理，完成该像素点的处理；当返回值为1时将像素点对应的存储器的值由“1”变为“0”，完成去掉该点毛刺；当返回值为2时跳过下一个待处理的像素点，对再下一个像素点进行处理；当返回值为3时将像素点对应的存储器的值由“0”变为“1”，填充该点反毛刺。
具体实施方式
二本实施方式是对具体实施方式
一所述的一种图像毛刺去除的方法中的步骤三做进一步限定，本实施方式中，步骤三所述计算数组是一个3X3的数组，其中的元素由2n的数字组成M[3] [3] = {{1,8,64}，{2，16，128}，{4，32，256}}。
具体实施方式
三本实施方式是对具体实施方式
一所述的一种图像毛刺去除的方法中的步骤四做进一步限定，本实施方式中，步骤四中所述形状类型包括一般形状、毛刺形状、跳过形状和反毛刺形状；形状类型与返回值对应关系是一般形状对应返回值是0， 毛刺形状对应返回值是1，跳过形状对应返回值是2，反毛刺形状对应返回值是3。一般形状的I数据表示为
0 10 10 0 100110
110 111 0 11110
110 010 0 10000
毛刺形状的I数据表示为
0 10 10 0 100000000111111000111111000000111000000111010 110 010 0100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0跳过形状的数据表示为0 0 0 1 1 10 0 0 1 1 10 0 0 1 1 1反毛刺形状的数据表示为101 Oil 011 111101 001 101 101111 111 111 111。
具体实施方式
四本实施方式是对具体实施方式
一所述的一种图像毛刺去除的方法中的步骤四做进一步限定，本实施方式中，步骤四中所述查找表是长度为512的数组，所述数组为LUT [512] = {2，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，3，3，3，3，3，3，3，3，3，3，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，1，0，0，1，1，3，0，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，2，0，0，0，0，0，0，3，3，0，0，3，3，3，0，3，3，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0， 0，0，0，0，0，0，1，1，0，0，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0， 0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，1，0，0，1，1，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，1，1，1，0，1，1，3，0，0，0，3，0，0，0，0，0， 0，2，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，1，0，1，1，1，0，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，3，3，0，3，3，3，0，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，2，0， 0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，3，3，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，3，3，0，0，3，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，3，3，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，1，1，1，1，0，0，1，1，1，1，1，1，0，0，1，1，0，0，0，0，0，0，2，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，2}，该查找表中的每一个位置的元素唯一对应一个形状类型。在只有0或1的3X3数组的形状全部情况只有512种，建立一个长度为512的数组作为查找表，查找表中的每一个位置的元素唯一对应一个形状，对这些位置赋特定的值， 利用查找表对应位置的值，就能知道目标图像中形状的类型。
具体实施方式
五本实施方式采用具体实施方式
一的方法，结合具体的环境应用， 说明本发明的效果步骤一建立一个与图像相同大小的缓冲区，计算矩阵以及预定义的查找表。步骤二 遍历待处理图像中的每一个像素点，并对每一个像素点的处理过程为步骤三和步骤四，完成待处理图像中毛刺的去除。步骤三将以该点为中心的3X3矩阵的每个元素值与计算矩阵对应位置的元素值相乘后取和，得到nSum。第一个区域的数据为0 1 0
1 1 01 1 0nSum = 0 X 1+1 X 2+1 X 4+1 X 8+1 X 16+1 X 32+0 X 64+0 X 128+0 X 256 = 62 ；步骤四通过nSum索引查找表得到所对应的62位置处的返回值(即形状类型)， 根据该返回值在图像的中该点做相应操作。因为返回值为0即一般形状，不做处理，完成该像素点的处理；继续扫描。图3是用本方法对图2处理后获得的图片；对比处理前的图片图2，处理毛刺效果明显。图5是用本方法对图4处理后的获得的图片；对比处理前的图片图4，有很好的效
权利要求
1.一种图像毛刺去除的方法，其特征是它包括具体步骤如下 步骤一、建立一个与待处理图像相同大小的缓冲区；步骤二、横向遍历待处理图像中的每一个像素点，每一个像素点的处理过程为步骤三和步骤四，完成待处理图像中毛刺的去除；步骤三、将以该点为中心的3X3矩阵的每个元素值与计算数组对应位置的元素值相乘后取和，得到nSum，所述计算数组是一个3X3的数组；步骤四、通过查找表来得到nSum所对应形状类型的返回值，返回值为0、1、2或3中的一个，根据所述返回值对图像中的像素点做对应操作 当返回值为0时不做处理，完成该像素点的处理；当返回值为1时将像素点对应的存储器的值由“1”变为“0”，完成去掉该点毛刺； 当返回值为2时跳过下一个待处理的像素点，对再下一个像素点进行处理； 当返回值为3时将像素点对应的存储器的值由“0”变为“1”，填充该点反毛刺。
2.根据权利要求1所述一种图像毛刺去除的方法，其特征在于步骤三中所述计算数组中的元素由2n的数字组成M[3] [3] = { {1,8,64}, {2，16，128}， {4，32，256} Io
3.根据权利要求1所述一种图像毛刺去除的方法，其特征在于步骤四中所述形状类型包括一般形状、毛刺形状、跳过形状和反毛刺形状；形状类型与返回值对应关系是一般形状对应返回值是0，毛刺形状对应返回值是1，跳过形状对应返回值是2，反毛刺形状对应返回值是3。
4.根据权利要求3所述一种图像毛刺去除的方法，其特征在于步骤四中所述查找表是长度为512的数组，所述数组为LUT[512]{2,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1，0，0，0，0，3，3，3，3，3，3，3，3，3，3，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，1，0，0，1，1，3，0，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，2，0，0，0，0，0，0，3，3，0，0，3，3，3，0，3，3，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0， 0，0，1，1，0，0，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，3，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，1，0，0，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，1，1，1，0，1，1，3，0，0，0，3，0，0，0，0，0，0，2，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，1，0，1，1，1，0，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，3，3，0，3，3，3，0，0，0，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，2，0，0，0，0，0， 0,1,0,0,0,1,3,3,0,0,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0, 3，3，0，0，3，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0， 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,3,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0，0，0，0，1，1，1，1，0，0，1，1，1，1，1，1，0，0，1，1，0，0，0，0，0，0，2，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0， 0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，1， 1，1，1，1，1，1，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，2}，查找表中的每一个位置的元素唯一对应一个形状类型。
5.根据权利要求4所述一种图像毛刺去除的方法，其特征在于步骤四中通过查找表来得到nSum所对应形状类型的返回值的方法为在查找表中的第nSum个数据就是nSum所对应形状类型的返回值。
全文摘要
一种图像毛刺去除的方法，涉及计算机数字图像处理领域，为了解决传统的毛刺去除方法消耗时间和空间很大，却难以达到理想的毛刺去除的效果的问题，它包括具体步骤如下步骤一、建立一个与待处理图像相同大小的缓冲区；步骤二、遍历待处理图像中的每一个像素点，并对每一个像素点的处理过程为步骤三和步骤四，完成待处理图像中毛刺的去除；步骤三、将以该点为中心的3×3矩阵的每个元素值与计算数组的元素值相乘后取和，得到nSum；步骤四、通过查找表来得到所述点nSum所对应形状类型的返回值，返回值为1将像素点对应的存储器的值由“1”变为“0”，完成去掉该点毛刺；返回值为3填充该点反毛刺。用于计算机数字图像处理领域。
文档编号G06T5/00GK102496148SQ20111039039
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者李琼, 牛夏牧, 王莘, 石振锋, 闫雪虎, 韩琦 申请人:哈尔滨工业大学