专利名称：文本图像的桶形畸变校正方法
技术领域：
本发明涉及一种在文本图像的文件识别中对发生桶形畸变的文本图像进行校正的数字图像处理方法，属于图像处理技术领域。
背景技术：
随着科学技术的迅猛发展，成像技术已经广泛应用于军事、医疗、媒体、安全管理等各个领域，这项技术的关键之处在于采集到的图像是否能够还原出实际图像以准确的反应客观信息。事实上，由于图像采集系统硬件的固有特征、软件算法的局限性以及各种系统外的因素都会对采集到的图像造成不同程度的失真。虽然硬件工艺和软件算法设计上都在不断的改进和完善，但这些客观因素对于成像的失真影响也仅能降低而无法从根本上消除。比如广角镜头的大视角会对成像带来不可避免的几何畸变，如
图1A至IC所示，标准栅格可能会畸变成枕形栅格和桶形栅格等，而在这些几何畸变中，最主要的当属桶形畸变。目前学术界普遍存在两大类方法对图像的桶形畸变进行抑制:一种是利用光学成像方法对图像的桶形畸变进行抑制，另一种是利用数字图像处理方法减小畸变。其中第一种方法是在成像前，对将要产生的畸变运用光学方法进行抑制，简单的说就是在成像过程中利用镜片通过光线折射等方法迫使拍摄的图像直接逼近实物，但实现此方法的光学成像系统设计既复杂难度又大，而且制造工艺较困难也会增加光学系统的制造成本，因此目前的畸变校正一般不采用此方法。第二种方法是在成像后，利用数字图像处理技术实现图像的畸变校正，使校正处理后的图像逼近实物。相对于光学处理方式，这种方法不需要严格的光学工艺，成本较低，而且可根据使用的环境和实际需要对算法进行改进，因此现在国内外多采用第二种方法进行校正图像桶形畸变的研究。而当前运用数字图像处理技术进行畸变校正的一般方法是:先选定一个特定的参数，然后针对某一固定镜头在一固定的拍摄参数(如焦距)下拍摄到的产生桶形畸变的图像进行处理，处理后得到一个畸变像素点与其正确位置的映射关系模板，随后只要是在这些特定参数下同样产生桶形畸变的图像，即在该相同的特定参数、相同的镜头及相同的拍摄参数下所获得的图像，都可直接调用此映射关系模板进行校正，校正效果良好。但是，由于这种校正方法要求参数固定，因而具有较大的局限性，使用者一旦更换了镜头或是调整了焦距等相关硬件参数，校正结果便无法再达到预期的效果。
发明内容
鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种无需考虑硬件参数，即可大幅地降低桶形畸变文本图像的失真度的自适应文本图像校正方法。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种文本图像的桶形畸变校正方法，包括以下步骤:I)首先将待处理的文本图像进行图像的预处理，得到预处理后的文本图像；2)对该预处理后的文本图像进行膨胀处理，得到膨胀处理后的文本图像；
3)将该膨胀处理后的文本图像中的每行文本图像分别独立出来，且该每行文本图像均具有一连通域；4)对该独立出来的每行文本图像分别进行坐标调整，得到校正后的每行文本图像；5)将该校正后的每行文本图像重新合并成完整的文本图像。所述步骤4)包括以下步骤:41)对所述独立出来的每行文本图像分别进行水平投影，得到所述每行文本图像的最闻点纵坐标和最低点纵坐标；42)对所述每行文本图像中的连通域进行从上到下、从左到右的遍历以得到一坐标映射关系表；43)根据该坐标映射关系表，对所述每行文本图像进行转换调整，得到所述校正后的每行文本图像。所述步骤I)图像的预处理指按照图像的灰度化、二值化、去噪滤波的步骤对图像进行处理。所述步骤2)对预处理后的文本图像进行膨胀处理的具体方法是:使用结构元素B来遍历原始二值化图像X图像区域中的每个像素点，设X图像中和结构元素B中心点重合的像素点坐标为(X，y)，如果结构元素B和X图像中目标区域的交集非空，就将坐标(X，y)设置成目标像素点，以此实现目标区域的向外扩张；膨胀处理的公式为:
权利要求
1.一种文本图像的桶形畸变校正方法，其特征在于:它包括以下步骤: 1)首先将待处理的文本图像进行图像的预处理，得到预处理后的文本图像； 2)对该预处理后的文本图像进行膨胀处理，得到膨胀处理后的文本图像； 3)将该膨胀处理后的文本图像中的每行文本图像分别独立出来，且该每行文本图像均具有一连通域； 4)对该独立出来的每行文本图像分别进行坐标调整，得到校正后的每行文本图像； 5)将该校正后的每行文本图像重新合并成完整的文本图像。
2.根据权利要求1所述的文本图像的桶形畸变校正方法，其特征在于: 所述步骤4)进一步包括以下步骤: 41)对所述独立出来的每行文本图像分别进行水平投影，得到所述每行文本图像的最高点纵坐标和最低点纵坐标； 42)对所述每行文本图像中的连通域进行从上到下、从左到右的遍历以得到一坐标映射关系表； 43)根据该坐标映射关系表，对所述每行文本图像进行转换调整，得到所述校正后的每行文本图像。
3.根据权利要求2所述的文本图像的桶形畸变校正方法，其特征在于: 所述步骤I)图像的预处理指按照图像的灰度化、二值化、去噪滤波的步骤对图像进行处理。
4.根据权利要求3所述的文本图像的桶形畸变校正方法，其特征在于: 所述步骤2)对预处理后的文本图像进行膨胀处理的具体方法是:使用结构元素B来遍历原始二值化图像X图像区域中的每个像素点，设X图像中和结构元素B中心点重合的像素点坐标为(x，y)，如果结构元素B和X图像中目标区域的交集非空，就将坐标(x，y)设置成目标像素点，以此实现目标区域的向外扩张； 膨胀处理的公式为: 8 = Χ Β = {χ,γ\ΒχγΓΛΧΦψ} 式中，S表示膨胀后的二值图像像素点集合，X表示原始二值化图像像素点集合，B表示用于膨胀的结构元素，Ψ表示空集；其中，结构元素B中的每一个像素点可以是O或1，其可组成任意形状的图形，且该图形中需要有一中心点用于表示待判断的像素点。
5.根据权利要求4所述的文本图像的桶形畸变校正方法，其特征在于: 针对文本图像的特征，将结构元素中的扩充元素点设计为水平方向较宽，竖直方向较窄的图形。
6.根据权利要求4所述的文本图像的桶形畸变校正方法，其特征在于: 所述膨胀处理后的文本图像还需要进行孔洞填充处理，具体步骤为:先通过连通域标记方法搜索出背景像素并加以标示，然后以集合的膨胀、求补和交集运算为基础对孔洞进行填充，数学公式如下:A = (Xk_, B)nAc其中，k = 1,2,3,...式中的Xtl为搜索到的第一个目标像素点，B为十字对称结构元素，Ac为原始图像的补集；当Xk = Xk-1时，算法在迭代的第K步结束。
7.根据权利要求6所述的文本图像的桶形畸变校正方法，其特征在于: 所述将每行文本图像分别独立出来通过连通域算法实现，即遍历该文本图像中每个像素点，将该每个像素点周围一定区域内的像素点归为一个集合，通过连通域算法处理后的每行文本图像均具有一连通域。
全文摘要
本发明公开了一种文本图像的桶形畸变校正方法，该方法包括先将待处理的文本图像进行图像的预处理，然后对预处理后的文本图像进行膨胀处理，之后，将膨胀处理后的文本图像中的每行文本图像分别独立出来，并对独立出来的每行文本图像分别进行坐标调整，最后将调整后的每行文本图像合并成完整的文本图像。本发明的文本图像的桶形畸变校正方法无需考虑任何硬件参数的影响，可根据实际需要进行自适应校正，且校正效果良好，能够大大地降低图像的失真率，提高文本图像的质量，具有很高的实用性。
文档编号G06K9/32GK103186784SQ201110460648
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者董经, 姜晓伟 申请人:北京大唐高鸿软件技术有限公司