本发明专利技术提供一种图像处理方法、图像处理设备和扫描仪。该图像处理方法主要包括：求拍摄装置获得的二维图像中的弯曲表面的消失点，通过该消失点求弯曲表面上下轮廓线之间的所有直线段；去除透视变形，使得相交直线段变成平行直线段；求得上述直线段的长度，通过该长度求得每个直线段在三维空间中的实际宽度，以及所述直线段的深度增量；通过所述实际宽度和所述深度增量得到每个直线段的扩展宽度；将所有所述直线段的扩展宽度相加，求得所述弯曲表面的整体扩展宽度，以便将所述弯曲表面转换为平坦表面；通过弯曲表面和所述平坦表面上的点之间的对应关系将所述弯曲表面上的图像内容转换到所述平坦表面上。该方法可用来矫正带有畸变的书页图像。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理领域，具体地涉及一种对拍摄的图像进行去畸变的图像处理方法。
技术介绍
在通过非接触式扫描仪或照相机拍摄书本的图像时，由于书本具有一定厚度，该书本将具有一定的弯曲。结果，由扫描仪或照相机拍摄的图像将会具有弯曲造成的几何畸变。图Ia示出了由非接触式扫描仪扫描的书本图像的示例，该图像具有由弯曲造成的畸变。阅读该书本中的内容比较吃力，而且使用这样的畸变图像用于后续操作，识别准确率也较低。已提出了多种方法来矫正畸变书本图像中的畸变。传统的书本图像矫正方法可以分为两大类与内容无关的矫正方法和基于内容的矫正方法。 对于与内容无关的矫正方法，用户需要设一种网格纸，并把它紧贴着放在打开的弯曲书页上。放在书页上方的相机可以得到网格纸的图像，然后通过检测到的网格建立书曲面模型，并得到矫正前后的网格映射关系。在保持书本不动的条件下，轻取下网格纸，再用相机得到书页的图像，根据网格映射关系，可以把弯曲书页映射成平面书页。这种方式的缺点是对用户来说用一张网格纸来每次标定书的页面会非常不方便。对于基于内容的矫正方法，已有很多基于不同书页内容的不同矫正方法，典型的书页内容如连续的行间隔骨架、基于词的倾斜纠偏、基于文本行的书页曲面提取、基于文本行脊的曲线提取等。这些方法有一些使用范围限制，因为它们假定书页内含有很长的文本行。但是对于很多的书图像，书页不含长文本，甚至只有图片。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术的实施例提出一种基于书的上下轮廓线的书页曲面矫正方法。这种方法是属于与内容无关的矫正方法。根据本专利技术实施例，提供一种图像处理方法，包括在拍摄装置获得的二维图像中的弯曲表面上求消失点；在所述弯曲表面上以特定单位的宽度提取所述消失点与弯曲表面的上轮廓线和下轮廓线之中较长的轮廓线之间所有的直线，所述直线彼此邻接且在所述消失点处相交；去除所述弯曲表面的透视变形，使得所述相交的直线变成平行的直线；求得所述直线在所述上轮廓线和下轮廓线之间的直线段的长度，通过所述长度求得每个所述直线段在三维空间中的实际宽度，以及所述直线段的深度增量；通过所述实际宽度和所述深度增量得到每个所述直线段的扩展宽度；将所有所述直线段的扩展宽度相加，求得所述弯曲表面的整体扩展宽度，以便将所述弯曲表面转换为平坦表面；通过所述弯曲表面和所述平坦表面上的点之间的对应关系将所述弯曲表面上的图像内容转换到所述平坦表面上。根据本专利技术另一实施例，提供一种图像处理设备，该图像处理设备包括消失点获取装置，用于在拍摄装置获得的二维图像中的弯曲表面上求消失点；提取装置，用于在所述弯曲表面上以特定单位的宽度提取所述消失点与弯曲表面的上轮廓线和下轮廓线之中较长的轮廓线之间所有的直线，所述直线彼此邻接且在消失点处相交；透视变形去除装置，用于去除所述弯曲表面的透视变形，使得所述相交的直线变成平行的直线；扩展宽度获取装置，用于求得所述直线在所述上轮廓线和下轮廓线之间的直线段的长度，通过所述长度求得每个所述直线段在三维空间中的实际宽度，以及所述直线段的深度增量；通过所述实际宽度和所述深度增量得到每个所述直线段的扩展宽度；将所有所述直线段的扩展宽度相力口，求得所述弯曲表面的整体扩展宽度，从而将所述弯曲表面转换为平坦表面；图像转换装置，用于通过所述弯曲表面和所述平坦表面上的点之间的对应关系将所述弯曲表面上的图像内容转换到所述平坦表面上。根据本专利技术另一实施例，提供一种扫描仪，该扫描仪可以包括上述的根据本专利技术实施例的图像处理设备根据本专利技术实施例，还提供了一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品，该 指令代码由机器读取并执行时，可执行上述的图像处理方法。根据本专利技术实施例，还提供一种存储介质，其承载有机器可读取的指令代码，所述指令代码由机器读取并执行时，可执行上述的图像处理方法。通过利用根据本专利技术实施例的上述图像处理技术，可以便捷地去除带有畸变的书页中的变形，以便利对书页图像进行的图像识别等其他后续处理的顺利进行。附图说明参照下面结合附图对本专利技术实施例的说明，会更加容易地理解本专利技术的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本专利技术的原理。为了便于示出和描述本专利技术的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，使其相对于在依据本专利技术实际制造的示例性装置中的其它部件变得更大。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。图Ia和图Ib分别示出了由非接触式扫描仪扫描的书本图像及其三维模型的示例；图2是根据本专利技术实施例的用于矫正书面的弯曲导致的畸变并最终将书面内容展平的处理流程图；图3(a)_(c)示出了根据本专利技术实施例的图像处理方法的三个主要步骤的示意图；图4是求解直线段的扩展宽度的示意图；图5是用于将原始图像上的内容转换到畸变矫正后的图像上时进行的映射变换的不意图；图6(a)_(d)是示出示出矫正前后的图像对比的示意图；图7是示出根据本专利技术又一实施例的图像处理设备的配置的框图；以及图8是示出了可用来实现根据本专利技术实施例的图像处理方法的通用计算机系统的结构简图。具体实施方式下面参照附图来说明本专利技术的实施例。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本专利技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。图2示出了根据本专利技术实施例的一种图像处理方法的流程简图。如图所示，该图像处理方法200开始于S210，接着包括在拍摄装置获得的二维图像中的弯曲表面上求消失点(S220);在该弯曲表面上以特定单位的宽度提取消失点与弯曲表面的上轮廓线和下轮廓线之中较长的轮廓线之间所有的直线，这些直线彼此邻接且在消失点处相交(S230)；去除弯曲表面的透视变形，使得相交的直线变成平行的直线(S240);求得上述直线在上轮廓线和下轮廓线之间的直线段的长度，通过这些长度求得每个直线段在三维空间中的实际宽度，以及直线段的深度增量(S250);通过实际宽度和深度增量得到每个直线段的扩展宽度(S260);将所有直线段的扩展宽度相加，求得弯曲表面的整体扩展宽度，以便将该弯曲表面转换为平坦表面(S270);以及，通过上述弯曲表面和平坦表面上的点之间的对应关系将弯曲表面上的图像内容转换到平坦表面上(S280)。然后，处理结束(S290)。 下面参考各个附图详细说明对书页曲面进行矫正的处理，作为上述根据本专利技术实施例的图像处理方法的示例。本专利技术的该示例的处理利用了一种简单的三维书页曲面模型，如图Ib所示。假定打开的书页曲面是一种柱面形状，它由三维空间中很多的平行线组成。在二维图像空间中，所有的线有一个共同的交点，即“消失点”。从图Ib中可看到，该书页曲面具有弯曲导致的几何变形，以及由于成像装置与书面的角度导致的透视变形。首先，描述图2中方法200的步骤S210的获取消失点的处理的一个具体例子。参考图lb，书的两页可以共享一个消失点、即由两页的六个控制点(书两页的四个角点1、3、4、6和书中线的两个端点2、5)计算消失点；或者，书的每页单独拥有一个消失点、即每页的消失点分别通过每页的四个控制点(左页为1、2、4、5，右页为2、3、5、6)单独计算。在两页可以共享一个本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种图像处理方法，包括：在拍摄装置获得的二维图像中的弯曲表面上求消失点；在所述弯曲表面上以特定单位的宽度提取所述消失点与弯曲表面的上轮廓线和下轮廓线之中较长的轮廓线之间所有的直线，所述直线彼此邻接且在所述消失点处相交；去除所述弯曲表面的透视变形，使得所述相交的直线变成平行的直线；求得所述直线在所述上轮廓线和下轮廓线之间的直线段的长度，通过所述长度求得每个所述直线段在三维空间中的实际宽度，以及所述直线段的深度增量；通过所述实际宽度和所述深度增量得到每个所述直线段的扩展宽度；将所有所述直线段的扩展宽度相加，求得所述弯曲表面的整体扩展宽度，以便将所述弯曲表面转换为平坦表面；通过所述弯曲表面和所述平坦表面上的点之间的对应关系将所述弯曲表面上的图像内容转换到所述平坦表面上。
【技术特征摘要】
1.ー种图像处理方法，包括在拍摄装置获得的ニ维图像中的弯曲表面上求消失点；在所述弯曲表面上以特定単位的宽度提取所述消失点与弯曲表面的上轮廓线和下轮廓线之中较长的轮廓线之间所有的直线，所述直线彼此邻接且在所述消失点处相交；去除所述弯曲表面的透视变形，使得所述相交的直线变成平行的直线；求得所述直线在所述上轮廓线和下轮廓线之间的直线段的长度，通过所述长度求得每个所述直线段在三维空间中的实际宽度，以及所述直线段的深度増量；通过所述实际宽度和所述深度増量得到每个所述直线段的扩展宽度；将所有所述直线段的扩展宽度相加，求得所述弯曲表面的整体扩展宽度，以便将所述弯曲表面转换为平坦表面；通过所述弯曲表面和所述平坦表面上的点之间的对应关系将所述弯曲表面上的图像内容转换到所述平坦表面上。2.根据权利要求I所述的图像处理方法，其中通过对所述实际宽度和所述深度増量求平方和，再对该平方和求平方根，得到每个所述直线段的扩展宽度。3.根据权利要求I或2所述的图像处理方法，其中所述平坦表面上的点与所述弯曲表面上的对应点之间的对应关系通过下式表示I，= (y+cx) / (axy+bx)X，= X，0+(x，「X，0) (y，-y，0)/ (y，「y，0)其中，axi与所述直线段的消失点有关的常数，bx和cx是与所述直线段的消失点和X有关的常数，X和I分别是所述平坦表面上的点的横坐标和纵坐标，X’和I，分别是所述弯曲表面上的对应点的横坐标和纵坐标，X’。和以及X’ i和y’ i分别是在所述弯曲表面上、与平坦表面上的坐标(x，y)所在直线段相对应的直线段上的任意点的横坐标和纵坐标。4.根据权利要求I所述的图像处理方法，其中所述深...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑大念，孙俊，直井聪，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：
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