用于检测页边界的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于检测页边界的方法和装置，其能够准确地检测全部页边界并应对许多种类的复杂情况。所述方法包括：边缘图像检测步骤，用于从书本文档图像检测边缘图像；水平页边界检测步骤，用于检测边缘图像上的顶页边界和底页边界；装订中心线检测步骤，用于通过寻找左页和右页在顶页边界和底页边界上的交点来检测装订中心线；页宽度确定步骤，用于确定书本文档图像的页宽度；和垂直页边界确定步骤，用于通过使用顶页边界、底页边界、装订中心线和页宽度来确定左页边界和右页边界。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理方法及其装置。更具体地，本专利技术涉及用于检测在中心部分具有装订弯曲(curvature)的书本文档图像的页边界的方法及其装置，所述方法及其装置主要应用于从平板扫描仪、MFP等得到的图像。
技术介绍
图像扫描仪的一个问题是，当扫描仪扫描展开的书本文档时，书本的装订部分上升到玻璃台板之上并由此离开扫描仪的焦平面。因此，装订部分的图像畸变、变暗、模糊或劣化，这在本领域中是公知的。对于相对厚的书本文档，所述问题变得更加严重。为了补偿装订部分中的图像劣化，检测准确的页边界对于基于图像处理的补偿技术是非常重要的步骤。例如，日本专利公开No. 5-161000、No. 5-161001、No. 5-161002和 No. 6-164852中公开的技术需要通过检测页边界来测量整个文档页的高度，并然后在整个弯曲的页上执行校正。但是，以上的文献都没有教导用于检测页边界的特定方法。美国专利No. 6330050B1公开了一种页边界识别手段，所述页边界识别手段在预先选择的范围上逐条图像行地比较图像亮度数据与自适应阈值，以由此计算页边界的位置。但是，所公开的手段的目的仅在于找到装订部分中的页边界，并且不能应对一些复杂的图像。例如，对于具有比书本页(book page)大的书本封面(book cover)的书本文档图像， 所述手段可能会失败。并且，以上的文献均不涉及找到垂直页边界的问题。鉴于以上的情况，需要一种用于检测书本文档图像的页边界的方法及其装置，所述方法及其装置能够准确地检测书本文档图像的全部页边界，并且/或者能够应对许多种类的复杂情况，包括上述的大的书本封面、存在于页边界附近的其它干扰物等。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于检测页边界的方法及其装置，其中，能够准确地检测书本文档图像的全部页边界。本专利技术的另一目的是提供一种用于检测页边界的方法及其装置，其中，能够应对许多种类的复杂情况，包括比书本页大的书本封面、存在于页边界附近的其它的干扰物等。根据本专利技术的第一方面，提供一种用于检测书本文档图像的页边界的方法，所述方法包括边缘图像检测步骤，用于从书本文档图像检测边缘图像；水平页边界检测步骤， 用于检测边缘图像上的顶页边界和底页边界；装订中心线检测步骤，用于通过寻找左页和右页在顶页边界和底页边界上的交点来检测装订中心线；页宽度确定步骤，用于确定书本文档图像的页宽度；和垂直页边界确定步骤，用于通过使用顶页边界、底页边界、装订中心线和页宽度来确定左页边界和右页边界。水平页边界检测步骤还包含直线段检测步骤，用于检测边缘图像上的多条直线段；直线部分选择步骤，用于从所述多条直线段选择顶页边界和底页边界的直线部分；和弯曲部分检测步骤，用于基于顶页边界和底页边界的直线部分来检测边缘图像上的顶页边界和底页边界的弯曲部分。 优选地，在直线段检测步骤中，执行在后面描述的预处理。 优选地，在直线部分选择步骤中，基于在后面描述的一些选择准则来执行选择。根据本专利技术的第二方面，提供一种用于检测书本文档图像的页边界的装置，所述装置包括边缘图像检测部件，用于从书本文档图像检测边缘图像；水平页边界检测部件， 用于检测边缘图像上的顶页边界和底页边界；装订中心线检测部件，用于通过寻找左页和右页在顶页边界和底页边界上的交点来检测装订中心线；页宽度确定部件，用于确定书本文档图像的页宽度；和垂直页边界确定部件，用于通过使用顶页边界、底页边界、装订中心线和页宽度来确定左页边界和右页边界。水平页边界检测部件还包含直线段检测部件，用于检测边缘图像上的多条直线段；直线部分选择部件，用于从所述多条直线段选择顶页边界和底页边界的直线部分；和弯曲部分检测部件，用于基于顶页边界和底页边界的直线部分来检测边缘图像上的顶页边界和底页边界的弯曲部分。优选地，在直线段检测部件中，执行在后面描述的预处理。优选地，在直线部分选择部件中，基于后面描述的一些选择准则来执行选择。从参照附图对示例性实施例的以下详细描述，本专利技术的进一步的目的、特征和优点将变得明显。附图说明被包含于说明书中并构成其一部分的附图示出本专利技术的实施例，并与描述一起用于解释本专利技术的原理。图1示出示例性的书本文档图像。图2示出书本文档图像的页模型。图3是表示实现根据本专利技术的页边界检测方法的示例性一般过程的流程图。图4示出图1所示的书本文档图像的边缘图像。图5是表示根据本专利技术的水平页边界检测步骤的示例性过程的流程图。图6示出在页边界附近存在干扰物的情况下选择水平页边界的直线部分的原理。图7示出跟踪水平页边界的弯曲部分的过程。图8 (a)示出检测页角点(corner point)的示意性过程，图8 (b)示出检测页角点的示例过程。图9示出根据本专利技术的页边界检测方法的一个示例性结果。图10示出根据本专利技术的页边界检测方法的另一个示例性结果。图11是表示根据本专利技术的页边界检测装置的示例性一般配置的框图。图12是表示根据本专利技术的水平页边界检测部件的示例性配置的框图。具体实施例方式现在参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例。应注意，除非另外特别说明，否则，在实施例中阐述的组件和步骤不限制本专利技术的范围。以下的描述在本质上仅是解释性的，决不是意在限制本专利技术、其应用或用途。本领域技术人员已知的技术、方法和装置可能不被详细讨论，但在适当的情况下意在成为说明书的一部分。页模型图1示出从图像扫描仪获得的示例性展开书本文档图像。从图1明显可见，图像具有左页和右页，并且，中心装订部分的图像在一定程度上畸变、变暗、模糊或劣化。并且， 在页边界附近存在干扰物，在这种情况下为标签和大的书本封面。图2示出书本文档图像的页模型。在图2中，附图标记A和B分别表示左页和右页。附图标记C表示左页和右页在顶页边界和底页边界上的交点。另外，附图标记1表示装订中心线，附图标记2表示水平页边界，其中，顶侧的为顶页边界，底侧的为底页边界。从图2可以看出，可通过两个部分来模拟各水平页边界直线部分加和装订中心线1附近的弯曲部分2b。并且，在顶页边界上，弯曲部分在直线部分之下；而在底页边界上，弯曲部分在直线部分之上。并且，附图标记3表示包含左页边界和右页边界的垂直页边界。垂直页边界可大致被视为直线。最后，附图标记W表示右页的页宽度，其是装订中心线和右页边界之间的垂直距离。类似地定义左页的页宽度。附图标记H表示右页的页高度，其是右页的顶页边界和底页边界之间的垂直距离。类似地定义左页的页高度。以下，将基于图2所示的页模型来描述根据本专利技术的页边界检测方法及装置。页边界检测方法将参照图3来描述根据本专利技术的页边界检测方法的一般过程。图3是表示实现根据本专利技术的页边界检测方法的示例性一般过程的流程图300。在步骤310处，从输入的书本文档图像检测边缘图像。在步骤320处，从所述边缘图像检测包含顶页边界和底页边界的水平页边界。在步骤330处，通过寻找左页和右页在顶页边界和底页边界上的交点来检测装订中心线。在步骤340处，确定书本文档图像的页宽度。在步骤350处，基于顶页边界、底页边界、装订中心线和页宽度来确定包含左页边界和右页边界的垂直页边界。最后，通过上述步骤的实施，对于输入的书本文档图像确定了全部的和准确的页边界。基于用以上方式确定的全部的页边界，可进一步校正代表中本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于检测书本文档图像的页边界的方法，包括：边缘图像检测步骤，用于从书本文档图像检测边缘图像；水平页边界检测步骤，用于检测边缘图像上的顶页边界和底页边界；装订中心线检测步骤，用于通过寻找左页和右页在顶页边界和底页边界上的交点来检测装订中心线；页宽度确定步骤，用于确定书本文档图像的页宽度；和垂直页边界确定步骤，用于通过使用顶页边界、底页边界、装订中心线和页宽度来确定左页边界和右页边界。

【技术特征摘要】
1.一种用于检测书本文档图像的页边界的方法，包括 边缘图像检测步骤，用于从书本文档图像检测边缘图像；水平页边界检测步骤，用于检测边缘图像上的顶页边界和底页边界； 装订中心线检测步骤，用于通过寻找左页和右页在顶页边界和底页边界上的交点来检测装订中心线；页宽度确定步骤，用于确定书本文档图像的页宽度；和垂直页边界确定步骤，用于通过使用顶页边界、底页边界、装订中心线和页宽度来确定左页边界和右页边界。2.根据权利要求1的方法，其中，水平页边界检测步骤还包括 直线段检测步骤，用于检测边缘图像上的多条直线段；直线部分选择步骤，用于从所述多条直线段选择顶页边界和底页边界的直线部分；和弯曲部分检测步骤，用于基于顶页边界和底页边界的直线部分来检测边缘图像上的顶页边界和底页边界的弯曲部分。3.根据权利要求2的方法，其中，在直线段检测步骤中，执行以下的预处理对于边缘图像的各列，从顶到底寻找并且仅保留所遇到的前几个边缘点，其中，要求从顶到底寻找时的各保留的边缘点在其顶侧具有较暗的颜色并在其底侧具有较亮的颜色，并且对于边缘图像的各列，从底到顶寻找并且仅保留所遇到的前几个边缘点，其中，要求从底到顶寻找时的各保留的边缘点在其底侧具有较暗的颜色并在其顶侧具有较亮的颜色；其中，通过仅使用从顶到底寻找时保留的边缘点和从底到顶寻找时保留的边缘点，来检测所述多条直线段。4.根据权利要求2的方法，其中，基于以下的选择准则来执行直线部分选择步骤a)在顶侧，左页的顶页边界的直线段和右页的顶页边界的直线段大致处于同一条直线上，并且，在底侧，左页的底页边界的直线段和右页的底页边界的直线段大致处于同一条直 ^^ —t- b)在顶侧，在多于一个的直线段对满足准则a)的情况下，如果上面的直线段对和下面的直线段对之间的垂直距离比预定阈值大，那么选择上面的直线段对作为顶页边界的直线部分，否则，选择下面的直线段对作为顶页边界的直线部分；在底侧，在多于一个的直线段对满足准则a)的情况下，如果上面的直线段对和下面的直线段对之间的垂直距离比预定阈值大，那么选择下面的直线段对作为底页边界的直线部分，否则，选择上面的直线段对作为底页边界的直线部分。5.根据权利要求1的方法，其中，页宽度确定步骤还包括 从用户界面获得书本文档的宽高比的值；根据顶页边界和底页边界的直线部分之间的垂直距离来确定书本文档图像的页高度；和根据宽高比和页高度来计算页宽度。6.根据权利要求1的方法，其中，页宽度确定步骤还包括根据顶页边界和底页边界来检测边缘图像上的书本文档图像的页角点；和根据页角点和装订中心线来计算页宽度。7.根据权利要求1的方法，其中，在垂直页边界确定步骤中，通过参照装订中心线和页宽度来确定垂直页边界的水平位置，并且，通过画出在所确定的水平位置处与水平页边界的直线部分正交的两条垂直线来确定垂直页边界。8.一种用于检测书本文档图像的页边界的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胥立丰，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP