图像处理装置和方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及图像处理的技术领域，具体地涉及用于背透去除的装置和方法。
【背景技术】
[0002]这个部分提供了与本公开有关的背景信息，这不一定是现有技术。
[0003]针对大部分双面扫描文档而言存在背透现象，亦即在其中一页能看到另一页的文字。背透的存在会影响到文档的可读性和自动字符识别。传统方法如中值滤波方法利用估计的背景亮度来替换检测到的背透像素。然而，由于受到噪声的干扰，扫描图像的背景并非是均一的。从而导致上述修复结果人眼看起来“不合理”或者“有人工造假的痕迹”。
【发明内容】
[0004]这个部分提供了本公开的一般概要，而不是其全部范围或其全部特征的全面披
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[0005]本公开的目的在于提供一种图像处理装置和图像处理方法，其能够通过采样和复制“源像素”而在背透区域重新生成新的背景，使得修复后的图像、亦即背透像素被擦除的图像能够保持图像背景的一致性，从而有利于文档的可读性和自动字符识别。
[0006]根据本公开的一方面，提供了一种图像处理装置，该装置包括:获取单元，用于获取包含像素的图像；分类单元，用于将所述图像中包含的像素分类为前景像素、背透像素和背景像素；背景像素块搜索单元，用于在所述图像中搜索具有一定尺寸的全部由背景像素组成的背景像素块，并且对所述背景像素块进行计数；选择单元，用于在所述背景像素块的数目大于或等于预定阈值的情况下，从所述图像中选择边界像素块，所述边界像素块包括至少一个目标像素和至少一个背景像素，并且具有与所述背景像素块的尺寸相同的尺寸，其中，所述目标像素仅包括背透像素，或者既包括背透像素又包括前景像素；替换像素块搜索单元，用于从所述背景像素块中搜索与所述边界像素块最相似的替换像素块；以及替换单元，用于至少将所述边界像素块中包括的目标像素替换为所述替换像素块中的相应背景像素。
[0007]根据本公开的另一方面，提供了一种图像处理方法，该方法包括:获取包含像素的图像；将所述图像中包含的像素分类为前景像素、背透像素和背景像素；在所述图像中搜索具有一定尺寸的全部由背景像素组成的背景像素块，并且对所述背景像素块进行计数；以及在所述背景像素块的数目大于或等于预定阈值的情况下，从所述图像中选择边界像素块，所述边界像素块包括至少一个目标像素和至少一个背景像素，并且具有与所述背景像素块的尺寸相同的尺寸，其中，所述目标像素仅包括背透像素，或者既包括背透像素又包括前景像素；从所述背景像素块中搜索与所述边界像素块最相似的替换像素块；以及至少将所述边界像素块中包括的目标像素替换为所述替换像素块中的相应背景像素。
[0008]根据本公开的另一方面，提供了一种程序产品，该程序产品包括存储在其中的机器可读指令代码，其中，所述指令代码当由计算机读取和执行时，能够使所述计算机执行根据本公开的图像处理方法。
[0009]根据本公开的另一方面，提供了一种机器可读存储介质，其上携带有根据本公开的程序产品。
[0010]使用根据本公开的图像处理装置和方法，在图像中搜索背景像素块和边界像素块，从背景像素块中搜索与边界像素块最相似的替换像素块，然后将边界像素块中包括的目标像素替换为替换像素块中的相应背景像素。由此，根据本公开的图像处理装置和方法可以在背透区域重新生成新的背景，使得修复后的图像能够保持图像背景的一致性，从而有利于文档的可读性和自动字符识别。
[0011]从在此提供的描述中，进一步的适用性区域将会变得明显。这个概要中的描述和特定例子只是为了示意的目的，而不旨在限制本公开的范围。
【附图说明】
[0012]在此描述的附图只是为了所选实施例的示意的目的而非全部可能的实施，并且不旨在限制本公开的范围。在附图中:
[0013]图1为本公开的技术方案所针对的图像背透的例子的示意图；
[0014]图2为根据本公开的实施例的图像处理装置的框图；
[0015]图3为根据本公开的实施例的图像处理装置的一部分的框图；
[0016]图4为根据本公开的另一个实施例的图像处理装置的框图；
[0017]图5为根据本公开的实施例的图像处理装置的一部分的框图；
[0018]图6为根据本公开的实施例的图像处理装置的一部分的框图；
[0019]图7为根据本公开的实施例的图像处理装置中的替换像素块搜索单元的框图；
[0020]图8为根据本公开的实施例的图像处理方法的流程图；以及
[0021]图9为其中可以实现根据本公开的实施例的图像处理装置和方法的通用个人计算机的示例性结构的框图。
[0022]虽然本公开容易经受各种修改和替换形式，但是其特定实施例已作为例子在附图中示出，并且在此详细描述。然而应当理解的是，在此对特定实施例的描述并不打算将本公开限制到公开的具体形式，而是相反地，本公开目的是要覆盖落在本公开的精神和范围之内的所有修改、等效和替换。要注意的是，贯穿几个附图，相应的标号指示相应的部件。
【具体实施方式】
[0023]现在参考附图来更加充分地描述本公开的例子。以下描述实质上只是示例性的，而不旨在限制本公开、应用或用途。
[0024]提供了示例实施例，以便本公开将会变得详尽，并且将会向本领域技术人员充分地传达其范围。阐述了众多的特定细节如特定部件、装置和方法的例子，以提供对本公开的实施例的详尽理解。对于本领域技术人员而言将会明显的是，不需要使用特定的细节，示例实施例可以用许多不同的形式来实施，它们都不应当被解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，没有详细地描述众所周知的过程、众所周知的结构和众所周知的技术。
[0025]图1示出了本公开的技术方案所针对的图像背透的例子。当例如对文档进行扫描时，通常会发生所谓的背透现象，亦即在其中一页能看到另一页的文字。如图1所示，在得到的扫描图像中，既存在由前景像素组成的正常图像1，又存在由背透像素组成的背透图像2。显然，背透像素2的存在严重影响了文档的可读性，并进而可能会影响到自动字符识别。因此，有必要去除扫描图像中的背透图像。
[0026]如上面提到的那样，传统方法如中值滤波方法利用估计的背景亮度来替换检测到的背透像素。这在扫描图像的由背景像素组成的背景图像分布均匀的情况下是适用的。如果背景图像分布并非均匀(如由于受到噪声的干扰而常常发生的那样)，则简单地利用估计的背景亮度来替换背透像素会导致修复结果人眼看起来“不合理”或者“有人工造假的痕迹”。
[0027]使用本公开的技术方案，可以在背透图像所在的区域重新生成新的背景图像，使得修复后的图像能够保持图像背景的一致性，从而有利于文档的可读性和自动字符识别。
[0028]如图2所示，根据本公开的实施例的图像处理装置200可以包括获取单元210、分类单元220、背景像素块搜索单元230、选择单元240、替换像素块搜索单元250和替换单元260。
[0029]获取单元210可以获取包含像素的图像。
[0030]接下来，分类单元220可以将图像中包含的像素分类为前景像素、背透像素和背景像素。
[0031]例如，背透像素通常要比产生它的文字的亮度高，而比背景要低。所以，双阈值的方法通常被用来进行分类检测。具体地，分类单元220可以将像素亮度高于第一给定阈值的像素分类为背景像素，将像素亮度低于第二给定阈值的像素分类为前景像素，而将像素亮度介于这两个阈值之间的像素分类为背透像素。
[0032]接下来，背景像素块搜索单元230可以在图像中搜索具有一定尺寸的全部由背景像素组成的背景像素块，并且对背景像素块进行计数。
[0033]例如，背景像素块可以由一个ηXη的图像窗口构成，其中，指示窗口大小的数字η可以通过经验值来预先指定。当然，背景像素块并不一定要由方形的图像窗口构成，其也可以是矩形或其它形状，本公开对此并没有特殊限制。
[0034]在对图像搜索完毕之后，背景像素块搜索单元230可以对搜索到的全部背景像素块进行计数。搜索到的背景像素块的数目越多，随后的处理与计算量将会越大，但是修复后的图像的效果越好。另一方面，当搜索到的背景像素块的数目较少时，修复后的图像的效果将会较差。为了满足修复后的图像的一定的效果要求，有必要为背景像素块的数目设置预定阈值，该预定阈值同样可以通过经验值来确定。
[0035]在背景像素块的数目大于或等于预定阈值的情况下，选择单元240可以从图像中选择边界像素块。这里，边界像素块包括至少一个目标像素和至少一个背景像素，并且具有与背景像素块的尺寸相同的尺寸。目标像素可以仅包括背透像素，或者可以既包括背透像素又包括前景像素。
[0036]然后，替换像素块搜索单元250可以从背景像素块搜索单元230搜索到的背景像素块中搜索与选择单元240选择的边界像素块最相似的替换像素块。
[0037]最后，替换单元260可以至少将边界像素块中包括的目标像素替换为替换像素块中的相应背景像素。例如，如果是彩色图像，则可以将目标像素的R，G，B三个颜色通道的值设置为对应的背景像素的R，G，B值。
[0038]在根据本公开的实施例的图像处理装置200中，替换像素块搜索单元250从背景像素块中搜索与边界像素块最相似的替换像素块，并且替换单元260将边界像素块中包括的目标像素替换为替换像素块中的相应背景像素。由于替换像素块与边界像素块最相似，所以当使用替换像素块来替换边界像素块时，对边界像素块的视觉上的影响将会被降低到最小，使得修复后的图像能够尽量保持图像背景的一致性，从而有利于文档的可读性和自动字符识别。
[0039]为了更好地理解本公开的技术方案，下面针对本公开的图