文檔圖像優化方法和介質技術

本發明專利技術公開了一種文檔圖像優化方法和介質，其中方法包括：獲取原始圖像和對應的參考圖像，其中，所述原始圖像為高拍儀原始采集文檔圖像，所述參考圖像為掃描儀采集文檔圖像；根據所述原始圖像和對應的參考圖像構建訓練數據二元組，并根據所述訓練數據二元組進行模型的訓練，在所述訓練的過程中基于目標函數優化網絡參數直至收斂，以得到最終圖像優化模型；獲取待優化文檔圖像，并對所述待優化文檔圖像進行校正，以及將校正后的待優化文檔圖像輸入到所述最終圖像優化模型，以通過所述最終圖像優化模型輸出最終文檔圖像；能夠對高拍儀采集到的文檔圖像進行自動優化，以降低環境因素對于圖像質量的影響，提高最終圖像畫面質量。量。量。

【技術實現步驟摘要】
文檔圖像優化方法和介質


[0001]本專利技術涉及圖像處理
，特別涉及一種文檔圖像優化方法和一種計算機可讀存儲介質。

技術介紹

[0002]高拍儀，是一款便攜低碳的辦公用品，其采用高分辨率的傳感器，并配備了高清晰的鏡頭，常用于紙質文檔的圖像采集。
[0003]相關技術中，由于高拍儀采集圖像的環境(例如，光照條件)不可控，文檔位置不固定，導致最終采集到的圖像因環境因素而質量不理想；具體表現為最終圖像亮度不均勻，背景有陰影，存在黑邊等。因此，如何降低環境因素對于最終圖像質量的影響，提高最終圖像畫面質量成為高拍儀當下亟待解決的問題之一。

技術實現思路

[0004]本專利技術旨在至少在一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。為此，本專利技術的一個目的在于提出一種文檔圖像優化方法，能夠對高拍儀采集到的文檔圖像進行自動優化，以降低環境因素對于圖像質量的影響，提高最終圖像畫面質量。
[0005]本專利技術的第二個目的在于提出一種計算機可讀存儲介質。
[0006]為達到上述目的，本專利技術第一方面實施例提出了一種文檔圖像優化方法，包括以下步驟：獲取原始圖像和對應的參考圖像，其中，所述原始圖像為高拍儀原始采集文檔圖像，所述參考圖像為掃描儀采集文檔圖像；根據所述原始圖像和對應的參考圖像構建訓練數據二元組，并根據所述訓練數據二元組進行模型的訓練，在所述訓練的過程中基于目標函數優化網絡參數直至收斂，以得到最終圖像優化模型；獲取待優化文檔圖像，并對所述待優化文檔圖像進行校正，以及將校正后的待優化文檔圖像輸入到所述最終圖像優化模型，以通過所述最終圖像優化模型輸出最終文檔圖像。
[0007]根據本專利技術實施例的文檔圖像優化方法，首先，獲取原始圖像和對應的參考圖像，其中，所述原始圖像為高拍儀原始采集文檔圖像，所述參考圖像為掃描儀采集文檔圖像；接著，根據所述原始圖像和對應的參考圖像構建訓練數據二元組，并根據所述訓練數據二元組進行模型的訓練，在所述訓練的過程中基于目標函數優化網絡參數直至收斂，以得到最終圖像優化模型；然后，獲取待優化文檔圖像，并對所述待優化文檔圖像進行校正，以及將校正后的待優化文檔圖像輸入到所述最終圖像優化模型，以通過所述最終圖像優化模型輸出最終文檔圖像；從而實現對高拍儀采集到的文檔圖像進行自動優化，以降低環境因素對于圖像質量的影響，提高最終圖像畫面質量。
[0008]另外，根據本專利技術上述實施例提出的文檔圖像優化方法還可以具有如下附加的技術特征：
[0009]可選地，根據所述原始圖像和對應的參考圖像構建訓練數據二元組，包括：通過圖像配準獲取所述原始圖像與對應的參考圖像之間的映射關系，并對所述原始圖像進行裁
剪，以得到原始子圖像，以及根據所述映射關系對所述對應的參考圖像進行裁剪，以得到參考子圖像；根據所述原始子圖像和所述參考子圖像構建訓練數據二元組。
[0010]可選地，所述目標函數通過以下公式表述：
[0011][0012]其中，N表示訓練數據二元組的數量，X
i
表示第i個訓練數據二元組的原始圖，Y
i
表示第i個訓練數據二元組的目標圖，||
·
||2表示矩陣二范數，δ表示閾值參數。
[0013]可選地，所述最終圖像優化模型由全卷積的網絡構成，所述全卷積的網絡包括卷積層和轉置卷積層；
[0014]其中，所述全卷積的網絡的最后一層神經元的激活函數為：
[0015][0016]其中，α表示一個大于1的常數，z表示激活函數的輸入。
[0017]可選地，對所述待優化文檔圖像進行校正，包括：計算所述待優化文檔圖像對應的X軸梯度圖和Y軸梯度圖，并根據所述X軸梯度圖和所述Y軸梯度圖生成梯度強度圖；計算所述待優化文檔圖像中每個像素梯度強度的平均值和標準差，并根據所述平均值和所述標準差確定梯度強度閾值，以及根據所述梯度強度閾值對所述梯度強度圖進行二值化，以得到邊緣圖像；對所述邊緣圖像中每個值為1的像素點進行過濾處理，以得到最終邊緣圖像。
[0018]可選地，所述過濾處理包括：
[0019]如果x小于w
e
/2、abs(Gx(x,y))大于abs(Gy(x,y))、且Gx(x,y)小于0，則將邊緣圖中該像素點的值設置為0；
[0020]如果x大于w
e
/2、abs(Gx(x,y))大于abs(Gy(x,y))、且Gx(x,y)大于0，則將邊緣圖中該像素點的值設置為0；
[0021]如果y小于h
e
/2、abs(Gx(x,y))小于abs(Gy(x,y))、且Gy(x,y)小于0，則將邊緣圖中該像素點的值設置為0；
[0022]如果y大于h
e
/2、abs(Gx(x,y))小于abs(Gy(x,y))、且Gy(x,y)大于0，則將邊緣圖中該像素點的值設置為0；
[0023]其中，x表示當前處理的像素點的X軸坐標值，y表示當前處理的像素點的Y軸坐標值，w
e
表示待優化文檔圖像的寬度，h
e
表示待優化文檔圖像的高度，Gx(x,y)表示當前處理的像素點的X軸梯度，Gy(x,y)表示當前處理的像素點的Y軸梯度。
[0024]可選地，對所述待優化文檔圖像進行校正，還包括：對所述最終邊緣圖像進行膨脹處理，并對膨脹處理后的最終邊緣圖像進行連通域分析，以得到最大連通域，以及計算所述最大連通域的最小旋轉外接矩形；根據所述最小旋轉外接矩形計算所述待優化文檔圖像中文檔的每條邊的所屬區域，并基于所述最終邊緣圖像對每條邊的所屬區域進行霍夫變換檢測，以得到每條邊的直線方程；根據每條邊的直線方程計算所述文檔的四個角點在所述待優化文檔圖像中的坐標，并根據四個角點的坐標計算所述文檔的寬度值和高度值，以及根據所述寬度值和所述高度值創建新圖像；計算仿射變換矩陣，并將所述文檔的四個角點在所述待優化文檔圖像中的坐標映射到所述新圖像的四個角點上，以及根據所述仿射變換矩陣在所述待優化文檔圖像中進行相應區域的截取，以得到文檔區域圖像。
[0025]可選地，對所述待優化文檔圖像進行校正，還包括：對所述文檔區域圖像進行二值化，以得到二值化文檔圖像；獲取結構元素尺寸信息，并根據所述結構元素尺寸信息、二值化文檔圖像尺寸信息確定目標圖像尺寸，以及將所述二值化文檔圖像拷貝到所述目標圖像中；基于結構元素對拷貝后的目標圖像進行形態學的閉運算處理，并將閉運算處理后目標圖像中的相關區域拷貝到二值化文檔圖像中；在拷貝后的二值化文檔圖像邊緣尋找像素值為0的連通域；獲取所述像素值為0的連通域中的任意一個像素點的第一坐標值，并查找與當前像素點距離最近的像素值非0像素點的第二坐標值，以及將所述文檔區域圖像中第二坐標值的像素點的像素值設置為第一坐標值的像素點的像素值。
[0026]為達到上述目的，本專利技術第二方面實施例提出了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有文檔圖像優化程序，該文檔圖像優化程序被處理器執行時實現如上述的文檔圖像優化方法。...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種文檔圖像優化方法，其特征在于，包括以下步驟：獲取原始圖像和對應的參考圖像，其中，所述原始圖像為高拍儀原始采集文檔圖像，所述參考圖像為掃描儀采集文檔圖像；根據所述原始圖像和對應的參考圖像構建訓練數據二元組，并根據所述訓練數據二元組進行模型的訓練，在所述訓練的過程中基于目標函數優化網絡參數直至收斂，以得到最終圖像優化模型；獲取待優化文檔圖像，并對所述待優化文檔圖像進行校正，以及將校正后的待優化文檔圖像輸入到所述最終圖像優化模型，以通過所述最終圖像優化模型輸出最終文檔圖像。2.如權利要求1所述的文檔圖像優化方法，其特征在于，根據所述原始圖像和對應的參考圖像構建訓練數據二元組，包括：通過圖像配準獲取所述原始圖像與對應的參考圖像之間的映射關系，并對所述原始圖像進行裁剪，以得到原始子圖像，以及根據所述映射關系對所述對應的參考圖像進行裁剪，以得到參考子圖像；根據所述原始子圖像和所述參考子圖像構建訓練數據二元組。3.如權利要求1所述的文檔圖像優化方法，其特征在于，所述目標函數通過以下公式表述：其中，N表示訓練數據二元組的數量，X
i
表示第i個訓練數據二元組的原始圖，Y
i
表示第i個訓練數據二元組的目標圖，||
·
||2表示矩陣二范數，δ表示閾值參數。4.如權利要求1所述的文檔圖像優化方法，其特征在于，所述最終圖像優化模型由全卷積的網絡構成，所述全卷積的網絡包括卷積層和轉置卷積層；其中，所述全卷積的網絡的最后一層神經元的激活函數為：其中，α表示一個大于1的常數，z表示激活函數的輸入。5.如權利要求1所述的文檔圖像優化方法，其特征在于，對所述待優化文檔圖像進行校正，包括：計算所述待優化文檔圖像對應的X軸梯度圖和Y軸梯度圖，并根據所述X軸梯度圖和所述Y軸梯度圖生成梯度強度圖；計算所述待優化文檔圖像中每個像素梯度強度的平均值和標準差，并根據所述平均值和所述標準差確定梯度強度閾值，以及根據所述梯度強度閾值對所述梯度強度圖進行二值化，以得到邊緣圖像；對所述邊緣圖像中每個值為1的像素點進行過濾處理，以得到最終邊緣圖像。6.如權利要求5所述的文檔圖像優化方法，其特征在于，所述過濾處理包括：如果x小于w
e
/2、abs(Gx(x,y))大于abs(Gy(x,y))、且Gx(x,y)小于0，則將邊緣圖中該像素點的值設置為0；如果x大于w
e
/2、abs(Gx(x,y))大于abs(Gy(x,y))、且Gx(x,y)大于0，則將邊緣圖中該像素點的值設置為...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張旗川，劉嘉，胡錦燦，
申請(專利權)人：廈門哲林軟件科技有限公司，
類型：發明
國別省市：