一种针对打印文件扫描放大图像的拼接方法技术

本发明专利技术公开了一种针对打印文件扫描放大图像的拼接方法，通过发现摄入图像间的最大重合度来实现拼接。其技术方案为：对打印文件的摄入图像进行二值化处理；计算X轴重叠值和Y轴偏移值；计算Y轴重叠值和X轴偏移值；取得全局的重叠值和偏移值；用全局的重叠值和偏移值做相应的偏移，进而拼接图像。

Stitching method for scanning and amplifying image of printed document

The invention discloses a splicing method for scanning and amplifying an image for a printed document, and realizes splicing by finding the maximum coincidence between the ingested images. The technical proposal is that the image of the intake print document binarization processing; calculation of X axis and Y axis offset overlap value; calculation of Y axis and X axis offset overlap; overlap and offset achieve overall value; the overlap value and offset by a global value of the corresponding offset, and splicing image.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种图像拼接方法，尤其涉及对打印文件扫描放大图像进行图像拼接的方法。
技术介绍
在公共安全和法庭物证领域的文件检验工作中，需要把打印文件中的字符放大到50倍以上，对字符的细节进行观察及分析。对于这一应用，目前是采用具有放大显微功能的扫描摄像系统来实现的，这种系统能够把打印文件中的内容摄入成一系列左右及上下相邻的连续的放大图像，并且存入计算机中。这一系统的原理如图1所示，是由CCD数码摄像机1、放大显微镜头2、LED光源3、移动平台4、仪器支架5以及底座6组成。CCD数码摄像机1是一种用CCD(电荷耦合器件，ChargeCoupledDevice)技术把外部物体拍摄成电子数码图像的设备。移动平台4是一种固定在底座6上，能够根据电子指令而上下左右移动的平板。移动平台4放置在底座6上且移动平台4上放置载物台8，放大显微镜头2和CCD数码摄像机1连接在一起，面向移动平台4，通过仪器支架5固定在底座6上并由调节螺旋钮7控制。CCD数码摄像机1和移动平台4的数据和控制线都连接到计算机上。把打印文件防止在移动平台4上后，通过计算机控制的扫描摄像过程如下。1、移动平台沿X轴移动一个步长。从CCD摄像机角度看，打印文件从左到右移动了一个步长。2、CCD摄像机摄入一幅图像，并且输入到计算机内。3、重复步骤1和2，直到移动平台在X轴上走完所规定的步长数(譬如10步)。这时CCD摄像机已经摄入了一组打印文件从左到右的图像到计算机内。4、移动平台回到X轴的起点位置，再沿Y轴移动一个步长。从CCD摄像机角度看，打印文件从上到下移动了一个步长。5、重复步骤1到4，让CCD摄像机从上到下摄入多组打印文件从左到右的图像，并且输入到计算机内，直到移动平台在X轴上走完所规定的步长数(譬如12步)。这时整个扫描摄像过程完成。根据放大镜头的放大倍数，移动平台在X轴和Y轴步长值可以预先设置在某个范围内的一个值，使得每个图像和它上下左右相邻的图像都有重叠区域，如图2所示。所谓图像拼接，就是通过扫描摄像系统获取到摄入图像以后，自动地、精确地在合理时间范围内(数分钟内)基于重叠区域拼接成一个完整的全局图像。然后，由于上述的扫描摄像系统是一种新型的系统，用于打印文件内容的放大及摄入，目前还没有完全对应的技术方案对摄入图像进行拼接，因此目前采用的方案是使用显微放大镜观察检验文件的显微图像。这种简单的使用显微放大镜观察检验文件具有如下缺点：(1)显微放大镜的视野小，一次只能文件中字符比划的一部分。文件检查人员无法观察放大字符的整体形态；(2)文件检查人员每次只能观察文件中一个局部，无法对文件中的不同部位进行比较观察。此外，现有的图像拼接技术都是针对全景照片的拼接，即摄像机放置在一个固定的位置上，变换角度摄入一组图像。每个图像和它上下左右相邻的图像都有部分内容重叠。现有的图像拼接技术是以每张摄入图像由显著差别的图形(譬如人物、房屋、树木)作为前提，通过找出摄入图像间的共同特征点，实现一个完整的全景照片的拼接。然而，在对打印文件扫描放大图像的拼接中，会遇到如下的难题。第一，在大多数情况下，由于设备的机械误差，CCD摄像机的矩形视野和移动平台的X轴不是完全平行。这会使得相邻图像不会在X轴和Y轴方向上完全对齐，X轴重叠部分就会在Y轴方向有偏移，而Y轴重叠部分就会在X轴方向有偏移。如图3所示，移动平台的移动方向和CCD矩形视野不完全平行，造成相邻图像的偏移。第二，某些左右或上下相邻图像的重叠部分全部是背景点或者只有少量的字符前景点，如图4所示。第三，在某些情况下，由于打印文件中的字符较小，所有上下(Y轴)相邻的图像的重叠部分全部是白色背景，没有任何内容，如图5所示。这些问题都是现有的图像拼接方法无法解决的。
技术实现思路
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。本专利技术的目的在于解决上述问题，提供了一种针对打印文件扫描放大图像的拼接方法，通过发现摄入图像间的最大重合度来实现拼接。本专利技术的技术方案为：本专利技术揭示了一种针对打印文件扫描放大图像的拼接方法，包括：步骤1：对打印文件的摄入图像进行二值化处理；步骤2：计算X轴重叠值和Y轴偏移值；步骤3：计算Y轴重叠值和X轴偏移值；步骤4：取得全局的重叠值和偏移值；步骤5：用全局的重叠值和偏移值做相应的偏移，进而拼接图像。根据本专利技术的针对打印文件扫描放大图像的拼接方法的一实施例，在步骤2中，根据每组左右相邻的摄入图像的重叠内容，计算出所有X轴重叠值和Y轴偏移值。根据本专利技术的针对打印文件扫描放大图像的拼接方法的一实施例，在步骤3中，根据每组上下相邻的摄图图像的重叠内容，计算出所有Y轴重叠值和X轴偏移值。根据本专利技术的针对打印文件扫描放大图像的拼接方法的一实施例，在步骤3中，当无法计算出任何Y轴重叠值和X轴偏移值时，在每两行扫描之间增加一行扫描，结合这些增加的扫描图像，计算出所有的X轴重叠值、Y轴偏移值、Y轴重叠值、X轴偏移值。根据本专利技术的针对打印文件扫描放大图像的拼接方法的一实施例，在步骤2和步骤3中，如果重叠内容全部是背景点或者只有低于预设值的字符前景点，则放弃计算。根据本专利技术的针对打印文件扫描放大图像的拼接方法的一实施例，在步骤4中，对在步骤2和步骤3中得到的所有的X轴重叠值、Y轴偏移值、Y轴重叠值、X轴偏移值各自从小到大排序，取其中的中位值作为全局的重叠值和偏移值。根据本专利技术的针对打印文件扫描放大图像的拼接方法的一实施例，在步骤5中，在拼接过程中，首先每个摄入图像根据全局的X轴重叠值覆盖左边相邻图像的重叠区域，并根据全局的Y轴偏移值向上或向下偏移，然后每个摄入图像根据全局的Y轴重叠值覆盖上边相邻图像的重叠区域，并根据全局的X轴偏移值向左或向右偏移。本专利技术对比现有技术有如下的有益效果：本专利技术中每张摄入图像都是放大的字符，没有显著差别的图形，是通过发现摄入图像间的最大重合度来实现拼接。具体而言，首先根据每组左右相邻的摄入图像的重叠内容，计算出所有X轴重叠值以及Y轴偏移值，如果重叠内容全部是背景点或者只有少量的字符前景点则放弃计算；然后根据每组上下相邻的摄入图像的重叠内容，计算出所有Y轴重叠值以及X轴偏移值，如果重叠内容全部是背景点或者只有少量的字符前景点则放弃计算；接着在前两个步骤中得到的所有的X轴重叠值、Y轴偏移值、Y轴重叠值以及X轴偏移值各自从小到大排序，取其中的中位值作为全局的重叠和偏移值；用这些全局的重叠及偏移值，去除相邻图像的重叠区域，同时做相应的偏移，把它们拼接到一起。相较于现有技术，本专利技术的拼接时间明显缩短，拼接效果好，所有的拼接处吻合完好，最终拼接好的图像如同一个整体，且拼接容错能力强，即使设备的机械误差使得CCD摄像机的矩形视野和移动平台移动方向不平行，拼接也能够在同样时间内达到完好的效果，即使部分摄入图像之间的重叠区域没有或只有少量前景内容，拼接也能够达到完好的效果。附图说明图1示出了具有高倍放大的扫描摄像系统的原理图。图2示出了CCD摄入图像相邻之间有重叠区域的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对打印文件扫描放大图像的拼接方法，包括：步骤1：对打印文件的摄入图像进行二值化处理；步骤2：计算X轴重叠值和Y轴偏移值；步骤3：计算Y轴重叠值和X轴偏移值；步骤4：取得全局的重叠值和偏移值；步骤5：用全局的重叠值和偏移值做相应的偏移，进而拼接图像。

【技术特征摘要】
1.一种针对打印文件扫描放大图像的拼接方法，包括：步骤1：对打印文件的摄入图像进行二值化处理；步骤2：计算X轴重叠值和Y轴偏移值；步骤3：计算Y轴重叠值和X轴偏移值；步骤4：取得全局的重叠值和偏移值；步骤5：用全局的重叠值和偏移值做相应的偏移，进而拼接图像。2.根据权利要求1所述的针对打印文件扫描放大图像的拼接方法，其特征在于，在步骤2中，根据每组左右相邻的摄入图像的重叠内容，计算出所有X轴重叠值和Y轴偏移值。3.根据权利要求2所述的针对打印文件扫描放大图像的拼接方法，其特征在于，在步骤3中，根据每组上下相邻的摄图图像的重叠内容，计算出所有Y轴重叠值和X轴偏移值。4.根据权利要求3所述的针对打印文件扫描放大图像的拼接方法，其特征在于，在步骤3中，当无法计算出任何Y轴重叠值和X轴偏移值时，在每两行扫描之间增加一行扫描，结合这些增加的扫描图像，计...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕克云，王筠，
申请(专利权)人：上海蓝渺智能工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31