一种文档扫描处理设备及处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及应用于文档扫描的处理设备及处理方法，尤其是涉及一种针对文档扫 描过程中，图像存在仿射变形失真、倾斜、亮度较低、对比度较低等缺陷进行改进的文档扫 描处理设备及处理方法。
【背景技术】
[0002] 随着日常生活以及办公环境的电子化程度越来越高，人们会面临将大量纸质文档 扫描后以存入计算机，文档材料扫描后以存入计算机，使文件的保存、传递和管理更加方便 快捷和规范。电子文档保存与备份已在情报信息部门上、财务部门、档案管理等部门及其它 工商企业逐渐普及。现有技术中，由于文档的摆放位置不固定，其在摄像头中的成像往往具 有较大的仿射变形以及一定的倾斜、亮度不足等现象，使得文档图像的文字信息不便于观 测阅读，降低了电子文档的阅览性和备份价值。
[0003] 目前文档扫描设备多采用嵌入式电路板对拍照获取得到的文档图像进行单纯的 传输，而在PC端采用专用的软件程序对图像进行处理，处理过程中需要人工设定需要旋转 矫正的区域和矫正的类型，缺乏一定的人工智能性，工作效率较低。
[0004] CN1908964A于2007年2月7日公开了一种图像线性几何变形自动矫正的方法，具体 分开了一种图像线性几何变形自动矫正的方法，包括以下步骤： (1) 图像采集设备采集识别对象的图像信息，并将对象图像转换为二值图像； (2) 将步骤(1)得到的对象图像与已经在系统中预存的目标图像进行相似性判断，如果 相似，则进入步骤(3)，如果不相似，则系统直接确定对象图像与系统中预存的目标图像不 同，所述的目标图像为二值图像； (3) 分析对象图像的变形特征，确定对象图像与目标图像之间的线性变形关系，在平面 坐标系中，计算对象图像与目标图像在X、Y轴上的相对变形量，从而计算出X、Y轴上的相对 变形系数； (4) 以目标图像和对象图像之一作为参考标准，根据步骤(3)中得到的变形系数对另一 个图像进行数学插值矫正，得到两个图像的最佳匹配； (5) 利用系统对最佳匹配后的图像进行识别，判断对象图像与目标图像的相同或差异， 从而正确判断对象图像的真实性。
[0005] 该方法提供了目标图像与对象图像之间相对的自适应线性几何变形矫正，但对扫 描过程中的仿射变形以及一定的倾斜、亮度不足等现象无法自动进行有效处理。
【发明内容】
[0006] 本发明针对现有技术的不足，设计出一种文档扫描处理设备及处理方法，针对文 档扫描过程中，图像存在仿射变形失真、倾斜、亮度较低、对比度较低等缺陷进行改进。
[0007] 为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种文档扫描处理设备，它具有嵌入 式系统，所述嵌入式系统包括CHJ处理器;通过存储器接口与所述CPU处理器连接，并固化了 操作系统和计算机视觉专用函数库的DDR或NandFlash存贮器;与所述CPU处理器通过I/O接 口连接的摄像头，SD卡/CF卡存储接口，USB接口，以太网或WIFI传输接口。
[0008] 作为优选技术方案，本发明提供的文档扫描处理设备，所述CPU处理器为ARM处理 器。
[0009] 为了解决上述技术问题，另一方面，本发明提供一种文档扫描处理方法，基于文档 扫描处理设备的应用，所述文档扫描处理设备具有嵌入式系统，所述嵌入式系统包括CPU处 理器;通过存储器接口与所述CPU处理器连接，并固化了操作系统和计算机视觉专用函数库 的DDR或NandFlash存贮器;与所述CPU处理器通过I/O接口连接的摄像头，SD卡/CF卡存储接 口，USB接口，以太网或WIFI传输接口，其特征在于:文档扫描处理包括以下步骤： 1) 通过摄像头获取原始彩色文档图像； 2) 将原始彩色文档图像灰度化，得到灰度文档图像； 3) 采，
的匹配增强算子Kmatc；h对所述灰度文档图像进行匹配增强，得到 增强灰度文档图像； 4) 采用大津法得到所述增强灰度文档图像的全局二值化阀值T，并以新的阀值TiiluT 和T2 = k2T对所述增强灰度文档图像进行分段二值化，将灰度值在TjPT2之间的像素赋值为 1，其余灰度值像素赋值为0，得到二值化的文档边缘图像;其中0.5 < lu< 1，1 <k2 < 1.5; 5) 对所述文档边缘图像采用所述计算机视觉专用函数库中的轮廓寻找函数，找出其所 有轮廓，并保存进入结构体contours，结构体contours中包含了每一个轮廓对应的边界点 的坐标； 6) 计算每一个轮廓所围成的面积，并采用遍历法比较得出具有最大面积且为四边形的 轮廓的边界点坐标，并依据坐标点的相对位置顺序获得最大面积轮廓对应的四个边界点坐 标Pi，P 2，P3，P4，其中Pi_x和Pi_y分别代表第i个边界点的X坐标和y坐标，i = 1，2，3，4; 7) 根据Pi点的坐标位置，得到待仿射复原区域的最大宽度Wmax和最大高度Hmax，Wmax = max{ffi,ff2} ,Hmax=max{Hi,H2}；
8) 初始化一个空的目标矩阵，其中该矩阵的初始宽度为Wmax，高度为！W，并根据仿射转 换关系函数获得从灰度文档图像到目标矩阵的仿射转换矩阵； 9) 根据仿射转换矩阵，将原始彩色文档图像转换为目标彩色文档图像； 10) 使用标准的直方图均衡化函数，对目标彩色文档图像进行直方图均衡化，调整其对 比度和亮度，得到调整后的彩色文档图像，调整后的彩色文档图像经USB、以太网或wifi传 输，或保存到SD卡或CF卡中。
[0010] 作为优选技术方案，本发明提供的文档扫描处理方法，采用大津法得到所述增强 灰度文档图像的全局二值化阀值T，并以新的阀值h = hT和T2 = k2T对所述增强灰度文档图 像进行分段二值化过程中，ki = 0.8, k2 = 1.25。
[0011] 本发明提供的技术方案，提出嵌入式电路板搭载嵌入式操作系统，通过移植安装 计算机视觉函数库等，可在嵌入式电路板中对扫描得到的图像进行在线处理和仿射矫正， 并对其亮度和对比度自动进行调整，便于人工阅读和后期智能字符检测。
【附图说明】
[0012] 附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，但并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 图1是实施例文档扫描处理设备组成示意图； 图2是实施例中四边形轮廓四个定位点的相对位置图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0014] 如图1所示的文档扫描处理设备，具有嵌入式系统，所述嵌入式系统包括ARM处理 器;通过存储器接口与ARM处理器连接，并固化了操作系统和计算机视觉专用函数库的DDR 或NandFlash存贮器;与ARM处理器通过I/O接口连接的摄像头，SD卡/CF卡存储接口，USB接 口，以太网和WIFI传输接口。
[0015] 文档扫描处理设备米用基于ARM内核的嵌入式操作系统，如Windows CE，Windows