图像中四边形区域的提取方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理领域，尤其涉及图像中四边形区域的提取方法。
【背景技术】
[0002] 随着摄像、拍照技术的发展，开始越来越多的出现对所拍摄图片的信息进行加工 和提取的需求，例如对名片拍摄图片进行加工、对书籍、海报插图拍摄图片进行处理等。这 些拍摄图片上需要提取的信息大部分都位于矩形区域内，因此对这类图片进行信息提取操 作都需要做四边形区域提取操作，四边形区域提取操作是指对拍摄的图像进行检测，提取 其中的目标四边形区域，从而在之后的操作中，去除目标四边形区域以外的干扰区域，仅对 目标四边形区域内信息进行加工和提取。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种图像中四边形区域的提取方法，可准确快速的在拍摄图 像中提取出目标四边形区域。
[0004] 为了实现上述发明目的，本发明提供了一种图像中四边形区域的提取方法，包 括：
[0005] 将待检测的真彩色图像分别输入图像的HSI三通道，在每个通道内对该图像进行 线分割，得到三个通道内线分割后的每一条直线线段的起点坐标和终点坐标；
[0006] 将上述线分割后的所有直线线段分别延长起点和终点至整个图像的边缘，并计算 图像中心点距每条延长直线的距离；
[0007] 易齡距离图像中心点距离过小的延长直线，同时剔除长度过小的延长直线；
[0008] 对剩下的延长直线进行共线合并，即将起点和终点位置距离均小于一定阈值的所 有相邻延长直线合并为一条新直线，新直线的斜率等于被合并的所有相邻延长直线的斜率 的平均值，新直线的Y轴截距等于被合并的所有相邻延长直线的Y轴截距的平均值；
[0009] 对线合并后剩下的所有直线之间的交点进行检测，若任意四个交点只与四条直线 相关联，则将这四个交点作为一个四边形的顶点数据组存入四边形集；
[0010] 依次检测每个四边形是否满足预设条件，记第一个满足预设条件的四边形区域为 目标四边形区域；所述预设条件为：四边形四条边的占有比均大于〇. 1，且其中三条边占有 比大于0. 7 ;其中：四边形的每条边占有比=与四边形该边共线且在该边边长范围内的原始 直线线段在X或Y轴上的投影累计长度/四边形该边在X或Y轴上的投影长度。
[0011] 优选的，所述依次检测每个四边形是否满足预设条件，记第一个满足预设条件的 四边形区域为目标四边形区域，进一步包括：按面积从大到小依次检测每四边形是否满足 预设条件，记第一个满足预设条件的四边形区域为目标四边形区域。
[0012] 优选的，所述待检测的真彩色图像为原始真彩色图像或原始真彩色图像的压缩图 像；当待检测的真彩色图像为原始真彩色图像的压缩图像时，在所述待检测的真彩色图像 中找到目标四边形区域后，将四边形的四个点还原到原始真彩色图像相应位置。
[0013] 本发明将待检测的真彩色图像在HIS三通道进行线分割，并对线分割后的结果进 行一系列处理，能自动且准确的实现在拍摄图像中提取出目标四边形区域，从而可在后续 图像信息加工处理过程中，去除目标四边形区域以外的干扰区域，仅对目标四边形区域内 信息进行加工和提取。
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图：
[0015] 图1为本发明实施例图像中四边形区域提取方法的流程示意图；
[0016] 图2为待检测的真彩色图像示意图；
[0017] 图3为将图2图像分别输入图像的HSI三通道后得到的线分割结果示意图；
[0018] 图4为将图3分割后的所有直线线段分别延长起点和终点至整个图像边缘的示意 图；
[0019] 其中，图3和图4外框虚线边缘表示整个图像的边缘。
【具体实施方式】
[0020] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021] 本发明用到了图像的HIS三通道，HSI模型是美国色彩学家孟塞尔（H.A. Munseu) 于1915年提出的，它反映了人的视觉系统感知彩色的方式，以色调、饱和度和强度三种基 本特征量来感知颜色，H指色调Hue, S指饱和度Saturation, I指强度Intensity。
[0022] 参见图1，为本发明实施例图像中四边形区域的提取方法流程示意图，所述图像中 四边形区域的提取方法，包括如下步骤：
[0023] SlOl :将待检测的真彩色图像分别输入图像的HSI三通道，在每个通道内对该图 像进行线分割，得到三个通道内线分割后的每一条直线线段的起点坐标和终点坐标，每一 条线段都可由起点坐标和终点坐标表示，如line表示一条线段（xl，yl，x2, y2)，线段函数 可用y=kx+b表示。
[0024] 本步骤将真彩色图像分别输入图像的HSI三通道，在每个通道内对该图像进行线 分割后会得到由若干直线线段组成的图像，如图2、图3,图2为待检测的真彩色图像示意 图（图2应该是彩色图像，由于【附图说明】只能用黑白图像，故以黑白图像示意)。图3为将 图2图像分别输入图像的HSI三通道后得到的线分割结果示意图。图像线分割方法可参考 如下论文：Rafael Grompone von Gioi, JeremieJakubowicz, Jean-Michel Morel, Gregory Randall, LSD:a Line Segment Detector, ISSN2105-1232 ? 2012IP0L&the authors CC-BY-NC-SA On Line on2012-3_24·论文在线网址如下：http://www. ipol. im/pub/ art/2012/gjmr-lsd/article. pdf〇
[0025] S102:将上述线分割后的所有直线线段分别延长起点和终点至整个图像的边缘， 如图4,并计算图像中心点距每条延长直线的距离。
[0026] S103 :剔除距离图像中心点距离过小的延长直线，同时剔除长度过小的延长直线； 本步骤中，距离可以设置一个阈值m，阈值m的范围可以设置在5~20个像素之间，比如可 设置为距离图像中心点距离小于15个像素的延长直线直接剔除；另外长度也可以设置一 个阈值η，η可以定义为图像短边1/3~图像短边1/2,当η定义为图像短边的1/2时，则将 长度小于图像短边一半的延长直线剔除。
[0027] S104:对剩下的延长直线进行共线合并，此处所述的共线指延长后的直线的起点 和终点位置距离均小于一定阈值的所有相邻延长直线，将这些共线合并为一条新直线，新 直线的斜率等于被合并的所有相邻延长直线的斜率的平均值，新直线的Y轴截距等于被合 并的所有相邻延长直线的Y轴截距的平均值，例如：延长后的直线LI、L2…Ln为共线，则 合并后的新直线
【主权项】
1. 图像中四边形区域的提取方法，其特征在于，包括： 将待检测的真彩色图像分别输入图像的HSI三通道，在每个通道内对该图像进行线分 害I]，得到三个通道内线分割后的每一条直线线段的起点坐标和终点坐标； 将上述线分割后的所有直线线段分别延长起点和终点至整个图像的边缘，并计算图像 中心点距每条延长直线的距离； 剔除距离图像中心点距离过小的延长直线，同时剔除长度过小的延长直线； 对剩下的延长直线进行共线合并，即将起点和终点位置距离均小于一定阈值的所有相 邻延长直线合并为一条新直线，新直线的斜率等于被合并的所有相邻延长直线的斜率的平 均值，新直线的Y轴截距等于被合并的所有相邻延长直线的Y轴截距的平均值； 对线合并后剩下的所有直线之间的交点进行检测，若任意四个交点只与四条直线相关 联，则将这四个交点作为一个四边形的顶点数据组存入四边形集； 依次检测每个四边形是否满足预设条件，记第一个满足预设条件的四边形区域为目标 四边形区域；所述预设条件为：四边形四条边的占有比均大于0. 1，且其中三条边占有比大 于0. 7 ;其中：四边形的每条边占有比=与四边形该边共线且在该边边长范围内的原始直线 线段在X或Y轴上的投影累计长度/四边形该边在X或Y轴上的投影长度。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次检测每个四边形是否满足预设条 件，记第一个满足预设条件的四边形区域为目标四边形区域，进一步包括：按面积从大到小 依次检测每四边形是否满足预设条件，记第一个满足预设条件的四边形区域为目标四边形 区域。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述待检测的真彩色图像为原始真彩色 图像或原始真彩色图像的压缩图像； 当待检测的真彩色图像为原始真彩色图像的压缩图像时，在所述待检测的真彩色图像 中找到目标四边形区域后，将四边形的四个点还原到原始真彩色图像相应位置。
【专利摘要】本发明公开了一种图像中四边形区域的提取方法，首先将待检测的真彩色图像分别输入图像的HSI三通道，在每个通道内对该图像进行线分割，对线分割后的所有直线线段执行延长起点和终点至整个图像的边缘，并剔除延长后的直线中距离图像中心点距离过小的延长直线和长度过小的延长直线，对剩下所有直线之间的交点进行检测，若任意四个交点只与四条直线相关联，则将这四个交点作为一个四边形的顶点数据组存入四边形集；依次检测每个四边形是否满足预设条件，记第一个满足预设条件的四边形区域为目标四边形区域，在图像中提取出目标四边形区域后，能在之后的操作中，去除目标四边形区域以外的干扰区域，仅对目标四边形区域内信息进行加工和提取。
【IPC分类】G06T7-00
【公开号】CN104835133
【申请号】CN201410046676
【发明人】陈卓, 李薪宇
【申请人】成都理想境界科技有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2014年2月10日