一种消减扫描图像上透出的背面内容的方法技术

本发明专利技术是一种消减扫描图像中透出的页背面内容的方法，包括以下6个步骤：(一)在页面背后垫上白色衬底和黑色衬底各扫描一次，得到2幅扫描图像Iw和Ib。(二)用图像关键点检测与描述方法来检测得到图像Iw和Ib上的关键点及其描述子，然后用描述子来匹配两组关键点。(三)用匹配好的关键点对来确定图像Iw和Ib之间的刚体变换参数。(四)选取并标记图像Iw上亮度梯度模的数值最高的前若干像素。(五)建立图像Iw和Ib之间的像素亮度值的线性映射fI。(六)对于图像Iw上的每个像素，如果其亮度值小于图像Ib上对应点的亮度值的fI反变换值，则用该对应点的像素值的fI反变换值来替代；否则保持不变。

Method for eliminating back surface content on scanning image

The invention relates to a method for the back page content with cuts in the scanned image, including the following 6 steps: (a) on the page behind the pad on the white and black substrate substrate each scan, 2 scan images and Ib Iw images. (two) using the key point detection and description method to detect the key points of the image Iw and Ib, and then use the descriptor to match the two key points. (three) to determine the rigid body transformation parameters between Iw and Ib by using the matching key pair. (four) select and mark the highest number of pixels in the brightness gradient mode on the image Iw. (five) to establish the linear mapping between the pixel brightness value of the image Iw and fI Ib. (six) for each pixel on the image Iw, if the brightness value is less than the fI inverse transform value of the brightness value of the corresponding point on the image Ib, then the fI inverse transform value of the pixel value of the corresponding point is replaced.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到图像扫描和图像处理领域，具体是一种消减扫描图像上透出的背面内容的方法。
技术介绍
图像扫描仪是一种把页面(例如书本中的一页)上的图文内容转化为数字图像的工具。有些页面的两面都有图文内容，用图像扫描仪来扫描其中一面上的图文内容时，背面的内容可能会透出，纸张越透光，透出现象越严重。透出的背面内容会降低扫描图像的质量。现有的消减扫描图像中透出的页背面内容的方法有两种。一种是在页面背后加上黑色衬底来消减透出的背面内容(美国专利，1991年，专利号：5053818，名称：“Methodandapparatusforcopyingsemitransparentoriginalsusingablackbackingmember”)，这类方法的主要缺点是会透出材质纹理、缺损、以及页面外圈的黑色边框。另外一种方法是先扫描得到正面数字图像和背面数字图像，然后通过图像处理的方法来消减正面图像上透出的背面内容(国际学术会议论文，2009年，作者：AnnaTonazzini，GianfrancoBianco，andEmanueleSalerno，题目：“Registrationandenhancementofdouble-sideddegradedmanuscriptsacquiredinmultispectralmodality”，会议名称：10thInternationalConferenceonDocumentAnalysisandRecognition)，这种方法的主要缺点是消减效果不够理想。
技术实现思路
本专利技术是一种消减扫描图像中透出的页背面内容的方法。该方法包括以下6个步骤。1.在页面背后垫上白色衬底和黑色衬底各扫描一次，得到2幅扫描图像Iw和Ib。2.用图像关键点检测与描述方法来检测得到图像Iw和Ib上的关键点及其描述子，然后用描述子来匹配两组关键点。3.用匹配好的关键点对来确定图像Iw和Ib之间的刚体变换的参数。4.选取并标记图像Iw上亮度梯度模数值最高的前若干像素。5.建立图像Iw和Ib之间的像素亮度值的线性映射fI。6.对于图像Iw上的每个像素，如果其亮度值小于图像Ib上对应点的亮度值的fI反变换值，则用该对应点的像素值的fI反变换值来替代；否则保持不变。这样就得到了消减了透出的背面内容后的图像。附图说明图1、本专利技术方法的使用示意图。图例：1平板式扫描仪；2扫描窗口；3扫描页面；4衬底。说明：扫描时，扫描页面紧贴着扫描仪的扫描窗口，衬底紧贴着页面。图2、页面背后垫上白色衬底后的扫描图像。图3、页面背后垫上黑色衬底后的扫描图像。图4、页面背后垫上白色衬底后的扫描图像的梯度模可视化图像，像素亮度与梯度模数值成正比。图5、消减了透出的背面内容后的扫描图像。具体实施方式步骤1：准备白色和黑色衬底各一块，大小略大于扫描仪的扫描窗口，要求表面平整，光学特性均匀。白色衬底的反光率越高越好(越白越好)，黑色衬底的反光率越低越好(越黑越好)。在页面背后垫上白色衬底和黑色衬底各扫描一次(图1)，得到2幅数字图像Iw和Ib，通常是RGB(红绿蓝)彩色图像，即，每个像素由红绿蓝3个光谱通道的亮度分量值构成，或者是单通道的亮度图像(黑白图像)。图2和图3显示实例页面背后垫上白色衬底和黑色衬底后的扫描图像。步骤2：用检测与描述图像上的关键点的方法，例如ScaleInvariantFeatureTransform(国际学术期刊论文，2004年，作者：DavidG.Lowe，题目：“DistinctiveImageFeaturesfromScale-InvariantKeypoints”，期刊名称：InternationalJournalofComputerVision)，得到图像Iw和Ib上的关键点及其描述子，然后依据描述子之间的相似度来匹配两组关键点。步骤3：用刚体变换x′y′=cosθsinθ-sinθcosθxy+ab]]>关联图像Iw平面和Ib平面，其参数是(a，b，θ)。对于每组2对匹配点，用这2对座标矢量来建立1个关于未知数a，b，sinθ，cosθ的线性方程系统y1x110-x1y101y2x210-x2y201sinθcosθab=x1′y1′x2′y2′]]>求解该线性方程组，得到这4个未知量的数值，然后通过(sinθ)2+(cosθ)2＝1来验证解的合理性，保留通过验证的解矢量(a，b，θ)，然后用这些解矢量的均值作为刚体变换参数。步骤4：计算出图像Iw上各像素的亮度梯度矢量依据梯度矢量模的数值，排序所有像素，标记图像Iw上亮度梯度模数值最高的前若干像素。图4显示实例的梯度模的计算结果。步骤5：依据像素的亮度值，排序图像Iw上的，除去步骤4标记的高梯度模像素以外的，其他所有像素。选取亮度值最大的前Phiw％像素，计算这些像素的平均亮度值用步骤3得到的刚体变换参数来计算这些像素对应在图像Ib上的坐标，接着用双线性插值法求得这些图像Ib上的对应点的亮度值，然后计算其平均亮度值类似地，选取数值最小的前Pliw％像素，计算这些像素的平均亮度值用步骤3得到的刚体变换参数来计算这些像素对应在图像Ib上的坐标，接着用双线性插值法求得这些图像Ib上的对应点的亮度值，然后计算其平均亮度值然后，用2对亮度数值映射关系，即映射到以及映射到来计算亮度线性映射fI(·)的参数。步骤6：以图像Iw为基础，对于图像上的每个像素，如果其亮度值小于图像Ib上对应点的双线性差值得到的亮度值的fI反变换值，则用该对应点的双线性差值得到的像素值的fI反变换值来替代；否则保持不变。这样就得到了消减了透出的背面内容后的图像。图5显示实例页面的消减了透出的背面内容后的扫描图像。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消减扫描图像中透出的页背面内容的方法，其特征在于包括以下6个步骤：(一)在页面背后垫上白色衬底和黑色衬底各扫描一次，得到2幅扫描图像Iw和Ib。(二)用图像关键点检测与描述方法来检测得到图像Iw和Ib上的关键点及其描述子，然后用描述子来匹配两组关键点。(三)用匹配好的关键点对来确定图像Iw和Ib之间的刚体变换的参数。(四)选取并标记图像Iw上亮度梯度模的数值最高的前若干像素。(五)建立图像Iw和Ib之间的像素亮度值的线性映射fI(·)。(六)对于图像Iw上的每个像素，如果其亮度值小于图像Ib上对应点的亮度值的fI(·)逆变换值，则用该对应点的像素值的fI(·)反变换值来替代；否则保持不变。

【技术特征摘要】
1.一种消减扫描图像中透出的页背面内容的方法，其特征在于包括以下6个步骤：(一)在页面背后垫上白色衬底和黑色衬底各扫描一次，得到2幅扫描图像Iw和Ib。(二)用图像关键点检测与描述方法来检测得到图像Iw和Ib上的关键点及其描述子，然后用描述子来匹配两组关键点。(三)用匹配好的关键点对来确定图像Iw和Ib之间的刚体变换的参数。(四)选取并标记图像Iw上亮度梯度模的数值最高的前若干像素。(五)建立图像Iw和Ib之间的像素亮度值的线性映射fI(·)。(六)对于图像Iw上的每个像素，如果其亮度值小于图像Ib上对应点的亮度值的fI(·)逆变换值，则用该对应点的像素值的fI(·)反变换值来替代；否则保持不变。2.根据权利要求1所述的一种消减扫描图像中透出的页背面内容的方法，其特征在于在待扫描页面背后垫上白色衬底和黑色衬底各扫描一次，得到2幅扫描图像Iw和Ib。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈于中，
申请(专利权)人：陈于中，
类型：发明
国别省市：上海;31