專利名稱：檢測(cè)圓章位置的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種檢測(cè)圓章位置的方法和檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在各種文件、票據(jù)中經(jīng)常會(huì)加蓋各種圓形的特定大小、顏色的圖章印記，在對(duì)這些 文件、票據(jù)進(jìn)行圖像處理時(shí)，往往需要對(duì)特定圓形圖章印記進(jìn)行識(shí)別、提取。另外，在很多實(shí) 際的應(yīng)用中，還會(huì)遇到其他形狀(例如方形、橢圓形)的圖章以及其他半徑的圓形圖章，必 須將所需要識(shí)別的特定半徑圓形圖章和其他圖章或標(biāo)記區(qū)分開來(lái)。因此，特定半徑、顏色的 圓章檢測(cè)就成為一項(xiàng)重要的技術(shù)。對(duì)于圓章的檢測(cè)技術(shù)，目前較成熟的方法是利用霍夫變換進(jìn)行檢測(cè)?；舴蜃儞Q是 一種圖像處理中從圖像中識(shí)別幾何形狀的基本方法，應(yīng)用很廣泛?；舴蜃儞Q的基本原理如下設(shè)已知圖像上畫了一條直線，問(wèn)題是要找出這條直線 所在的位置。我們知道，直線的方程可以用y = kXx+b來(lái)表示，其中k和b是參數(shù)，分別 是斜率和截距。過(guò)某一點(diǎn)(x0，y0)的所有直線的參數(shù)都會(huì)滿足方程y0 = kx0+b。S卩，點(diǎn) (x0, y0)確定了一個(gè)直線族。方程y0 = kxO+b在參數(shù)k_b平面上是一條直線，即直線b = -X0Xk+y0。這樣，圖像x_y平面上的一個(gè)前景色像素點(diǎn)(xO，y0)就與參數(shù)平面上的一 條直線相對(duì)應(yīng)。同理，如果要在已知半徑的情況下找出圖像上的圓，則需要將一個(gè)前景色像 素點(diǎn)(x0，y0)映射為χ-y 二維參數(shù)空間上的一個(gè)圓，x、y對(duì)應(yīng)前景中圓的圓心。根據(jù)圓的性質(zhì)，圓的半徑一定在垂直于圓的切線的直線上，也就是說(shuō)，在圓上任意 一點(diǎn)的法線上。在霍夫變換中，對(duì)于圖像上的每一前景點(diǎn)，再利用該點(diǎn)的方向信息，可以確 定出一條直線，以便在這條直線上尋找的圓的圓心。但是，可以看出，在霍夫變換中，需要用垂直于切線的法線來(lái)尋找圓心，而法線方 向的判斷在半徑很小的圓的情況下難以精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)，特別是在圓的量度只有若干個(gè)像素的 情況下。所以，采用霍夫變換進(jìn)行圓章檢測(cè)會(huì)降低檢測(cè)的精度。而且，采用現(xiàn)有技術(shù)的方法，在前景色過(guò)深的情況下，很容易將不是圓形的大面積 的前景像素誤認(rèn)為是圓，從而進(jìn)一步降低了檢測(cè)的精度。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種能夠快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)圓章位置 的方法和裝置。本發(fā)明的檢測(cè)圓章位置的方法包括以下步驟a.提取含圓章圖片的前景色像素 點(diǎn)；b.對(duì)前景色像素點(diǎn)進(jìn)行域變換，將一個(gè)前景色像素點(diǎn)變換為以該前景色像素點(diǎn)為圓 心、以已知的圓章半徑為半徑的圓周上的映射點(diǎn)，每個(gè)映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)一初始值為零的計(jì)數(shù)器； c.每個(gè)前景色像素點(diǎn)進(jìn)行所述域變換后，累加一次與所述映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器，直至圖像 中所有前景色像素點(diǎn)變換完畢，獲得各前景色像素點(diǎn)的計(jì)數(shù)器值；d.根據(jù)各前景色像素點(diǎn) 域變換后的映射點(diǎn)和計(jì)數(shù)器值，獲取所述圓章的圓心候選點(diǎn)。
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優(yōu)選地，在步驟b中，還包括創(chuàng)建變換映射表，記錄均勻分布在以一個(gè)前景色像 素點(diǎn)為圓心、以圓章半徑為半徑的圓周上的多個(gè)點(diǎn)相對(duì)于該前景色像素點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)值和 所述相對(duì)坐標(biāo)值取整后的數(shù)值；根據(jù)查找變換映射表所得的所述相對(duì)坐標(biāo)值計(jì)算出映射點(diǎn) 的坐標(biāo)，從而將所述前景色像素點(diǎn)映射到所述變換域空間。優(yōu)選地，所述方法還包括步驟e.針對(duì)各圓心候選點(diǎn)，驗(yàn)證圓章的可信度。優(yōu)選地，步驟a包括aO.調(diào)整圖像的白平衡；al.提取白平衡后的圖像中的前景 色像素點(diǎn)。優(yōu)選地，步驟aO包括aOl.獲取圖像中每個(gè)像素的紅、綠、藍(lán)顏色通道值；a02.統(tǒng) 計(jì)各個(gè)顏色通道值的出現(xiàn)頻率，并獲取三種顏色出現(xiàn)頻率最高時(shí)所對(duì)應(yīng)的第一通道峰值、 第二通道峰值和第三通道峰值，其中，所述第一通道峰值、第二通道峰值和第三通道峰值按 數(shù)值從大到小排列；a03.計(jì)算第一通道峰值與第三通道峰值之間的第一差值、第二通道峰 值與第三通道峰值之間的第二差值；a04.將每個(gè)像素中對(duì)應(yīng)第三通道峰值的顏色的顏色 通道值都增加第一差值；將每個(gè)像素中對(duì)應(yīng)第二通道峰值的顏色的顏色通道值都增加第二 差值，以調(diào)整圖像的白平衡。優(yōu)選地，當(dāng)所述前景色像素點(diǎn)為紅色、綠色、藍(lán)色中的一種顏色時(shí)，步驟al包括 all.獲取白平衡后每個(gè)像素點(diǎn)的紅、綠、藍(lán)三個(gè)顏色通道值；al2.當(dāng)要提取顏色通道值與 其他兩顏色通道值之間的差值均大于閾值時(shí)，該像素點(diǎn)為前景色像素點(diǎn)。優(yōu)選地，步驟al包括al3.獲取白平衡后每個(gè)像素點(diǎn)的色度、亮度、飽和度數(shù)據(jù)； al4.當(dāng)所述色度數(shù)據(jù)屬于色度設(shè)定值范圍、亮度數(shù)據(jù)屬于亮度設(shè)定值范圍、飽和度數(shù)據(jù)屬 于飽和度設(shè)定值范圍時(shí)，該像素點(diǎn)為前景色像素點(diǎn)。優(yōu)選地，步驟d包括當(dāng)一個(gè)局部區(qū)域中存在唯一的計(jì)數(shù)器的最大值且所述計(jì)數(shù) 器最大值大于預(yù)定值時(shí)，則判定該計(jì)數(shù)器最大值的點(diǎn)為圓章的圓心候選點(diǎn)。優(yōu)選地，步驟d包括當(dāng)一個(gè)局部區(qū)域中連續(xù)出現(xiàn)計(jì)數(shù)器的最大值，則計(jì)算所述連 續(xù)計(jì)數(shù)器最大值區(qū)域的幾何中心，判定所述幾何中心為圓章的圓心候選點(diǎn)。本發(fā)明還提供了一種檢測(cè)圓章位置的裝置，所述裝置包括前景色提取單元、空間 變換單元、計(jì)數(shù)器和候選點(diǎn)提取單元，其中，前景色提取單元用于提取圖像中的前景色像素 點(diǎn)；空間變換單元用于對(duì)前景色像素點(diǎn)進(jìn)行域變換，將一個(gè)前景色像素點(diǎn)變換為以該前景 色像素點(diǎn)為圓心、以圓章半徑為半徑的圓周上的映射點(diǎn)，其中，每個(gè)映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)一初始值為 零的計(jì)數(shù)器；與所述映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器用于在每個(gè)前景色的像素點(diǎn)進(jìn)行所述域變換后累 加一次與所述映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器，直至圖像中所有前景色像素點(diǎn)變換完畢；候選點(diǎn)提取 單元用于根據(jù)各個(gè)前景色像素點(diǎn)的映射結(jié)果和計(jì)數(shù)器值獲取所述圓章的圓心候選點(diǎn)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明利用多個(gè)前景色像素點(diǎn)在變換空間上的映射來(lái)確定圓 心，避免了法線方向確定誤差較大的缺陷，從而大大提高了檢測(cè)的精度。本發(fā)明通過(guò)快速高效地前景色像素提取，快速地自動(dòng)白平衡，提高了計(jì)算速度，而 且解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于背景顏色過(guò)深導(dǎo)致的前景色像素過(guò)多的問(wèn)題。另外，由于本發(fā)明采用了可信度驗(yàn)證技術(shù)，解決了大塊干擾信息導(dǎo)致的誤判斷問(wèn) 題，進(jìn)一步提高了檢測(cè)精度。而且，在本發(fā)明中，由于是對(duì)檢測(cè)到的圓均勻地抽樣，因此不會(huì)受到其他任何干擾 信息的影響，方法穩(wěn)定。
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在本發(fā)明的檢測(cè)方法中，所有的映射點(diǎn)坐標(biāo)都可以轉(zhuǎn)化為整數(shù)，因此運(yùn)算速度更 加快速。


圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式中圓章檢測(cè)方法的流程圖；圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中待檢測(cè)圖像的視圖；圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中對(duì)待檢測(cè)圖像進(jìn)行白平衡后的視圖；圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中對(duì)待檢測(cè)圖像提取前景色后的視圖；圖5(a)、圖5(b)、圖5(c)分別是對(duì)于整幅圖像中像素點(diǎn)的紅色、綠色、藍(lán)色的顏色 通道值的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)圖；圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中對(duì)圓章進(jìn)行驗(yàn)證的示意圖；圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中對(duì)橢圓章進(jìn)行驗(yàn)證的示意圖；圖8是本發(fā)明一種實(shí)施方式中特定半徑圓章檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明一種實(shí)施方式的檢測(cè)圓章位置的方法中，需要對(duì)具有圖章圖案的待檢測(cè) 圖像進(jìn)行處理。所述待檢測(cè)圖像如圖2所示，這是一張單據(jù)的圖像，在該單據(jù)的右上方蓋 有一個(gè)圓形的紅色圖章。整張單據(jù)的背景呈現(xiàn)淡紅色。首先，在步驟101，提取含圓章圖片的前景色像素點(diǎn)?？梢圆捎酶鞣N適合的前景色 提取方法來(lái)提取圖像中的前景色像素點(diǎn)，在本發(fā)明中，為了更快速地提取前景色像素，本發(fā) 明提出了一種優(yōu)選的前景色提取方法。在該優(yōu)選方法中，首先對(duì)待檢測(cè)的圖像進(jìn)行白平衡， 然后對(duì)白平衡后的圖像進(jìn)行前景色像素提取。白平衡的目的在于對(duì)圖像的顏色偏差進(jìn)行調(diào) 整，以便有利于圖章圖案的快速檢測(cè)。可以采用本領(lǐng)域中所知悉的各種適合的白平衡方法進(jìn)行白平衡調(diào)整，但是，本發(fā) 明提出了一種更優(yōu)選的白平衡方法來(lái)進(jìn)行白平衡操作。具體方法如下首先，獲取待檢測(cè)圖像中每個(gè)像素的紅、綠、藍(lán)色的顏色通道值。由于每個(gè)像素的 顏色都是由紅、綠、藍(lán)(R、G、B)三種基色構(gòu)成，顏色通道值可以由一定數(shù)值范圍內(nèi)的數(shù)字表 示，例如，每種顏色的顏色通道值由0-255來(lái)表示。因此可以直接獲取各像素的顏色通道 值，例如，一個(gè)像素的顏色為(120 ；25 ；255)，則表示在該點(diǎn)像素的顏色中，紅色的顏色通道 值為120 ；綠色的顏色通道值為25 ；藍(lán)色的顏色通道值為255。由于圖像是由大量的像素點(diǎn) 構(gòu)成的，因此需要獲取每個(gè)像素點(diǎn)的顏色通道值。第二，統(tǒng)計(jì)各個(gè)顏色通道值的出現(xiàn)頻率，并獲取三種顏色出現(xiàn)頻率最高時(shí)所對(duì)應(yīng) 的第一通道峰值、第二通道峰值和第三通道峰值，其中，所述第一通道峰值、第二通道峰值 和第三通道峰值是按數(shù)值從大到小排列的。具體地，針對(duì)圖2所示的圖像，圖5 (a)、圖5 (b)、 圖5(c)分別是對(duì)于整幅圖像中像素點(diǎn)的紅色、綠色、藍(lán)色的顏色通道值的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)圖。其 中，橫坐標(biāo)是像素具有的顏色通道值；縱坐標(biāo)是具有該顏色通道值的像素的個(gè)數(shù)，即，該顏 色通道值出現(xiàn)的頻率。可以看到，在圖5(a)中，出現(xiàn)頻率最高的紅色顏色通道值為R = 219，同樣，在圖 5(b)中，出現(xiàn)頻率最高的綠色顏色通道值為G= 185，在圖5(c)中，出現(xiàn)頻率最高的藍(lán)色顏
6色通道值為B = 206?？梢缘贸龅谝煌ǖ婪逯?紅色通道峰值)為219、第二通道峰值 (藍(lán)色通道峰值)為206、第三通道峰值(綠色通道峰值)為185，圖2所示的圖像色彩偏紅。第三，計(jì)算第一通道峰值與第三通道峰值之間的第一差值、第二通道峰值與第三 通道峰值之間的第二差值。根據(jù)上述的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，第一通道峰值與第三通道峰值之間的差 值為219-185 = 34 ；第二通道峰值與第三通道峰值之間的差值為206-185 = 21。第四，將每個(gè)像素中對(duì)應(yīng)第三通道峰值的顏色的顏色通道值都增加第一差值；將 每個(gè)像素中對(duì)應(yīng)第二通道峰值的顏色的顏色通道值都增加第二差值，以調(diào)整圖像的白平 衡。因此，在本實(shí)施例中，將所有像素的綠色通道值增加34，將所有像素的綠色通道值值增 加21，從而完成了白平衡的處理。圖2所示的圖像在經(jīng)過(guò)白平衡后，呈現(xiàn)圖3所示圖像的效果。根據(jù)以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，當(dāng)圖像的色彩是其他的偏色情況時(shí)，也 可以利用上述技術(shù)方案進(jìn)行白平衡。例如，在另一個(gè)實(shí)施例中整幅圖像的紅色顏色通道峰 值為R = 110 ；綠色顏色通道峰值為G = 255 ；藍(lán)色顏色通道峰值為B = 136。因此，在根據(jù) 本發(fā)明的白平衡方法進(jìn)行白平衡處理時(shí)，所有像素的紅色通道值增加255-110 = 145，將所 有像素的藍(lán)色通道值增加136-110 = 26。在對(duì)圖像進(jìn)行白平衡之后，提取圖像中的前景色的像素。所述前景色像素點(diǎn)是表 征圓章的像素的集合，前景色像素的提取是為了獲得包含圓章的信息。當(dāng)要提取的前景色為紅色、綠色、藍(lán)色中的一種時(shí)，可以通過(guò)本發(fā)明提出的一種簡(jiǎn) 單、快捷的方法實(shí)現(xiàn)前景色的提取。具體包括以下步驟首先，獲取每個(gè)像素點(diǎn)的紅、綠、藍(lán)三個(gè)顏色通道值。然后，計(jì)算要提取顏色通道值 與其他兩顏色通道值之間的差值。例如，要提取紅色的前景色像素點(diǎn)，則判斷紅色通道值與 藍(lán)色通道值的差值、紅色通道值與綠色通道值的差值是否都大于閾值。當(dāng)紅色通道值與藍(lán) 色通道值之間的差值大于閾值、并且紅色通道值與綠色通道值之間的差值大于閾值時(shí)，該 像素點(diǎn)為前景色像素點(diǎn)；如果兩個(gè)差值中有一個(gè)不大于閾值，則該像素點(diǎn)不是前景色像素 點(diǎn)ο由于在實(shí)際應(yīng)用中，印章的顏色以紅色居多，因此，當(dāng)前景色為紅色時(shí)，采用上述 前景色提取方法進(jìn)行前景色的提取，能夠快捷地提取處表征紅章的前景色像素。例如，在 對(duì)紅色前景色像素的提取時(shí)，對(duì)于每個(gè)像素，設(shè)紅綠藍(lán)三個(gè)顏色通道值分別為R、G、B，如果 某像素滿足R-G > T而且R-B > T，則該像素為前景色像素點(diǎn)，反之，該像素不是前景色像 素點(diǎn)。在進(jìn)行前景色提取的一個(gè)實(shí)施例中一個(gè)像素的紅、綠、藍(lán)三個(gè)通道的值分別為219、 185、206，并且設(shè)定閾值為32，可以看出，該像素滿足R-G > TjSR-B < T，因此該像素不是 前景色像素點(diǎn)。閾值T可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定最優(yōu)值，例如，在通常情況下設(shè)定T = 32。但需要注意的是，如果利用壓縮方法(例如JPG方法)對(duì)圖像進(jìn)行過(guò)壓縮，則圖像 中像素的顏色偏差會(huì)加大，為了避免顏色誤差對(duì)于前景色提取產(chǎn)生不利影響，閾值T應(yīng)該 選擇更大的數(shù)值，例如T取40與50之間的數(shù)值。但前景色并不限于紅色、綠色或藍(lán)色，在理論上，印章還可以是其它顏色，例如黑 色、棕色等，這些顏色通常是由三基色混合而成，此時(shí)，就需要采用其他技術(shù)方案進(jìn)行前景 色的提取，需要采用像素點(diǎn)的其他數(shù)據(jù)信息來(lái)對(duì)前景色進(jìn)行區(qū)分、提取。具體步驟如下
首先，獲取每個(gè)像素點(diǎn)的色度、亮度、飽和度數(shù)據(jù)。這需要通過(guò)色彩空間的變換來(lái) 完成，例如將RGB空間變換到HSV，HSI等空間，將像素用色度、亮度、飽和度信息來(lái)表示。其 中色度即表示該像素的顏色。亮度與飽和度則表示該像素的其他顏色信息。然后，判斷色度、亮度、飽和度數(shù)據(jù)是否屬于一定的數(shù)值范圍。即，當(dāng)所述色度數(shù)據(jù) 屬于色度設(shè)定值范圍、亮度數(shù)據(jù)屬于亮度設(shè)定值范圍、飽和度數(shù)據(jù)屬于飽和度設(shè)定值范圍 時(shí)，該像素點(diǎn)為前景色像素點(diǎn)；如果色度、亮度、飽和度數(shù)據(jù)中的任一項(xiàng)不在設(shè)定范圍中，則 該像素點(diǎn)不是前景色像素點(diǎn)。在一個(gè)欲提取的前景色為黃色的實(shí)施例中首先將像素從RGB空間變換到HSI空 間，如果一個(gè)像素點(diǎn)的色度大于30且小于90、亮度大于128、飽和度大于50%，則該像素點(diǎn) 為黃色的前景色像素；如果色度、亮度、飽和度中的任一項(xiàng)不滿足所述數(shù)值范圍，則該像素 點(diǎn)不是黃色的前景色像素。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解在上述技術(shù)方案中，RGB空間到HSV，HSI等空間的變換 為本技術(shù)領(lǐng)域所公知，在此不再贅述。對(duì)于圖2所示的圖像，提取出的前景色像素如圖4所示。在步驟102，對(duì)前景色像素點(diǎn)進(jìn)行域變換，將一個(gè)前景色像素點(diǎn)變換為以該前景色 像素點(diǎn)為圓心、以已知的圓章半徑為半徑的圓周上的映射點(diǎn)，每個(gè)映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)一初始值為 零的計(jì)數(shù)器。在該步驟中，需要?jiǎng)?chuàng)建變換域空間，在所述變換域空間中，與每一個(gè)前景色像 素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是多個(gè)映射點(diǎn)，所述多個(gè)映射點(diǎn)是均勻分布在以該前景色像素點(diǎn)為圓心、以圓 章半徑為半徑的圓周上的多個(gè)點(diǎn)，每個(gè)映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)計(jì)數(shù)器。在本發(fā)明中，一個(gè)前景色像 素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的變換域上多個(gè)映射點(diǎn)，且每個(gè)映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)有一個(gè)計(jì)數(shù)器。因此在創(chuàng)建變換域空 間時(shí)，需要開辟足夠的存儲(chǔ)空間，以便設(shè)置映射點(diǎn)和計(jì)數(shù)器。而且，計(jì)數(shù)器的初始值為零，因 此，在初始化變換域空間時(shí)，需要將計(jì)數(shù)器清零。步驟103，每個(gè)前景色像素點(diǎn)進(jìn)行所述域變換后，累加一次與所述映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的計(jì) 數(shù)器，直至圖像中所有前景色像素點(diǎn)變換完畢，獲得各前景色像素點(diǎn)的計(jì)數(shù)器值。變換域后的空間是由一系列與映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器組成的圖像平面，計(jì)數(shù)器最大 值就是變換映射表中的點(diǎn)的個(gè)數(shù)。因此，計(jì)數(shù)器的位數(shù)可以根據(jù)映射表設(shè)計(jì)，例如，變換映 射表中點(diǎn)的個(gè)數(shù)小于256，則可以將計(jì)數(shù)器的變量類型定義為BYTE ；如果大于256，定義為 short甚至int型變量。也就是說(shuō)，前景上一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)變換域空間中N個(gè)點(diǎn)的位置，同時(shí)，變換域空間中一 個(gè)點(diǎn)也對(duì)應(yīng)圖像域上的N個(gè)點(diǎn)的位置。前景色像素的一個(gè)點(diǎn)映射到變換域中的一個(gè)圓(由 N個(gè)點(diǎn)圍成的“虛線圓”)，同時(shí)，變換域的一個(gè)點(diǎn)也對(duì)應(yīng)前景色像素的一個(gè)圓。如果在前景 色像素中位于圓章圓周上的N個(gè)點(diǎn)映射到變換域空間上，則是N個(gè)沿圓周分布的圓，這N個(gè) 圓都會(huì)經(jīng)過(guò)圓周的圓心，即N次經(jīng)過(guò)圓心，反映在圓心處的計(jì)數(shù)器值上即是100。而對(duì)于一 個(gè)非圓心處的點(diǎn)，前景色像素所對(duì)應(yīng)的“虛線圓”則經(jīng)過(guò)次數(shù)較少，因此計(jì)數(shù)器值可能較小。 因此，通過(guò)對(duì)計(jì)數(shù)器值的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，可以得到圓章的圓心。再例如，如果變換域后的空間中的一個(gè)點(diǎn)的計(jì)數(shù)器值為n，則表明前景中以該點(diǎn) 為圓心、R為半徑的圓上的對(duì)應(yīng)的N個(gè)點(diǎn)中有η個(gè)點(diǎn)為前景色像素點(diǎn)。映射點(diǎn)個(gè)數(shù)的設(shè)定與所檢測(cè)的圓章的可信度相關(guān)，設(shè)用戶對(duì)可信度的精度要求為 Α，則選取的映射點(diǎn)的個(gè)數(shù)N = 1/Α，如果A = 0. 01，則N = 1/Α = 1/0. 01 = 100。映射表的個(gè)數(shù)，即圓周上點(diǎn)的個(gè)數(shù)，取決于需要檢測(cè)圓的精度要求。點(diǎn)數(shù)越多，精度越高，但檢測(cè)速度 也會(huì)相應(yīng)地減慢。對(duì)相對(duì)位置的坐標(biāo)進(jìn)行取整，目的是使運(yùn)算速度更快。由于多個(gè)映射點(diǎn)是均勻分布在以該前景色像素點(diǎn)為圓心、以圓章半徑為半徑的圓 周上的多個(gè)點(diǎn)。設(shè)一個(gè)前景色像素點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，0)，印章的半徑為R，則該點(diǎn)在變換域空 間的映射點(diǎn)的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的序列為Xi，Yi為Xi = RX cos (2 X π X i/N)；Yi = RX sin (2 X π X i/N)。在本發(fā)明更優(yōu)選的方案中，在步驟102中，創(chuàng)建變換映射表，利用查變換映射表所 得的所述相對(duì)坐標(biāo)值計(jì)算出映射點(diǎn)的坐標(biāo)。所述變換映射表記錄了均勻分布在以一個(gè)基準(zhǔn) 點(diǎn)為圓心、以圓章半徑為半徑的圓周上的多個(gè)點(diǎn)相對(duì)于該基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)值，并且為了 使計(jì)算速度更快，所述相對(duì)坐標(biāo)值為取整后的數(shù)值。設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，0)，印章的半徑 為R，則該點(diǎn)在變換后的域空間的映射點(diǎn)的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的序列為Xi，Yi為Xi = INT(RXcos (2X π X i/N))；Yi = INT(RX sin(2X π X i/N))。如果R = 80，映射點(diǎn)個(gè)數(shù)N = 100，則100個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)的列表如表1所示
i01234596979899X1-80807979777677797980Yi0510152025-20-15-10-5表 1在該優(yōu)選方案中，利用每一個(gè)前景色像素點(diǎn)作為圓心，利用所述相對(duì)坐標(biāo)值計(jì)算 出多個(gè)映射點(diǎn)的坐標(biāo)。例如對(duì)于一個(gè)坐標(biāo)值為(15，25)的前景色像素點(diǎn)，在變換后的域空 間中映射為100個(gè)點(diǎn)。利用表1的變換映射表進(jìn)行變換，則在變換后的域空間中100個(gè)點(diǎn) 的橫坐標(biāo)Xi與縱坐標(biāo)Yi分別加15和25，具體為坐標(biāo)值序列見表2
i01234596979899X1-95959494929192949495Y1-2530354045505101520
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表 2從而快捷地將所述前景色像素點(diǎn)映射到所述變換域空間。然后，將與所述映射點(diǎn) 對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器累加一次。類似地，可以得到每一個(gè)前景色像素的映射點(diǎn)坐標(biāo)。在步驟104，根據(jù)各前景色像素點(diǎn)域變換后的映射點(diǎn)和計(jì)數(shù)器值，獲取所述圓章的 圓心候選點(diǎn)。如果當(dāng)一個(gè)局部區(qū)域中存在唯一的計(jì)數(shù)器的最大值而且所述最大值大于預(yù)定 值時(shí)，則判定該點(diǎn)為有效的圓心候選點(diǎn)，該點(diǎn)有可能是印章的中心。如果在一個(gè)區(qū)域內(nèi)連續(xù) 出現(xiàn)計(jì)數(shù)器的最大值，這有可能是因?yàn)閳A章邊緣較寬造成的，對(duì)于這種在一個(gè)區(qū)域內(nèi)連續(xù) 出現(xiàn)計(jì)數(shù)器的最大值的情況，可以計(jì)算連續(xù)峰值的幾何中心，并且判定該幾何中心為有效 的候選。計(jì)數(shù)器最大值與映射點(diǎn)的設(shè)定個(gè)數(shù)的比值，即為檢測(cè)到圓的可信度。例如計(jì)數(shù)器 數(shù)值為η的位置，說(shuō)明有η個(gè)前景色像素使之加一，即可信度為η/Ν，如果η = 96，N = 100， 則可信度為96/100X100%= 96%下面的表2為一個(gè)實(shí)施例中一部分映射點(diǎn)的計(jì)數(shù)器數(shù)值的圖表，由于全部前景色 像素的數(shù)量很大，因此，在此只能以一部分映射點(diǎn)的計(jì)數(shù)器數(shù)值作為示例。在該區(qū)域中，連 續(xù)出現(xiàn)計(jì)數(shù)器的最大值100，因此，計(jì)算所述最大值部分的幾何中心。從表3中可知，峰值的 幾何中心為Ε5。因此，將Ε5對(duì)應(yīng)的映射點(diǎn)作為圓章中心的一個(gè)候選圓心。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)圓章位置的方法，其特征在于，包括以下步驟a.提取含圓章圖片的前景色像素點(diǎn)；b.對(duì)前景色像素點(diǎn)進(jìn)行域變換，將一個(gè)前景色像素點(diǎn)變換為以該前景色像素點(diǎn)為圓 心、以已知的圓章半徑為半徑的圓周上的映射點(diǎn)，每個(gè)映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)一初始值為零的計(jì)數(shù) 器；c.每個(gè)前景色像素點(diǎn)進(jìn)行所述域變換后，累加一次與所述映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器，直至 圖像中所有前景色像素點(diǎn)變換完畢，獲得各前景色像素點(diǎn)的計(jì)數(shù)器值；d.根據(jù)各前景色像素點(diǎn)域變換后的映射點(diǎn)和計(jì)數(shù)器值，獲取所述圓章的圓心候選點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟b中，還包括創(chuàng)建變換映射表，記 錄均勻分布在以一個(gè)前景色像素點(diǎn)為圓心、以圓章半徑為半徑的圓周上的多個(gè)點(diǎn)相對(duì)于該 前景色像素點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)值和所述相對(duì)坐標(biāo)值取整后的數(shù)值；根據(jù)查找變換映射表所得的 所述相對(duì)坐標(biāo)值計(jì)算出映射點(diǎn)的坐標(biāo)，從而將所述前景色像素點(diǎn)映射到所述變換域空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟e.針對(duì)各圓心候選點(diǎn)，驗(yàn)證圓章的可信度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟a包括 a0.調(diào)整圖像的白平衡；al.提取白平衡后的圖像中的前景色像素點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟aO包括 aOl.獲取圖像中每個(gè)像素的紅、綠、藍(lán)顏色通道值；a02.統(tǒng)計(jì)各個(gè)顏色通道值的出現(xiàn)頻率，并獲取出現(xiàn)頻率最高時(shí)所對(duì)應(yīng)的第一通道峰 值、第二通道峰值和第三通道峰值，其中，所述第一通道峰值、第二通道峰值和第三通道峰 值按數(shù)值從大到小排列；a03.計(jì)算第一通道峰值與第三通道峰值之間的第一差值、第二通道峰值與第三通道峰 值之間的第二差值；a04.將每個(gè)像素中第三通道峰值對(duì)應(yīng)的顏色的顏色通道值都增加第一差值；將每個(gè) 像素中第二通道峰值對(duì)應(yīng)的顏色的顏色通道值都增加第二差值，以調(diào)整圖像的白平衡。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述前景色像素點(diǎn)為紅色、綠色、藍(lán)色 中的一種顏色時(shí)，步驟al包括all.獲取白平衡后每個(gè)像素點(diǎn)的紅、綠、藍(lán)三個(gè)顏色通道值；al2.當(dāng)要提取的顏色通道值與其他兩顏色通道值之間的差值均大于閾值時(shí)，該像素點(diǎn) 為前景色像素點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟al包括 al3.獲取白平衡后每個(gè)像素點(diǎn)的色度、亮度、飽和度數(shù)據(jù)；al4.當(dāng)像素點(diǎn)的所述色度數(shù)據(jù)屬于色度設(shè)定值范圍、亮度數(shù)據(jù)屬于亮度設(shè)定值范圍、 飽和度數(shù)據(jù)屬于飽和度設(shè)定值范圍時(shí)，該像素點(diǎn)為前景色像素點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟d包括當(dāng)一個(gè)局部區(qū)域中存在唯一 的計(jì)數(shù)器的最大值且所述計(jì)數(shù)器最大值大于預(yù)定值時(shí)，則判定該計(jì)數(shù)器最大值的點(diǎn)為圓章 的圓心候選點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟d包括當(dāng)一個(gè)局部區(qū)域中連續(xù)出現(xiàn)計(jì)數(shù)器的最大值，則計(jì)算所述連續(xù)計(jì)數(shù)器最大值區(qū)域的幾何中心作為圓章的圓心候選點(diǎn)。
10. 一種檢測(cè)圓章位置的裝置，其特征在于，所述裝置包括前景色提取單元、空間變 換單元、計(jì)數(shù)器和候選點(diǎn)提取單元，其中，前景色提取單元用于提取含圓章圖片的前景色像素點(diǎn)；空間變換單元用于對(duì)前景色像素點(diǎn)進(jìn)行域變換，將一個(gè)前景色像素點(diǎn)變換為以該前景 色像素點(diǎn)為圓心、以已知的圓章半徑為半徑的圓周上的映射點(diǎn)，其中，每個(gè)映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)一初 始值為零的計(jì)數(shù)器；與所述映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器用于在每個(gè)前景色像素點(diǎn)進(jìn)行所述域變換后累加一次與 所述映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器，直至圖像中所有前景色像素點(diǎn)變換完畢，獲得各前景色像素點(diǎn) 的計(jì)數(shù)器值；候選點(diǎn)提取單元用于根據(jù)各個(gè)前景色像素點(diǎn)域變換后的映射點(diǎn)和計(jì)數(shù)器值，獲取所述 圓章的圓心候選點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開的檢測(cè)圓章位置的方法和裝置，涉及圖像處理領(lǐng)域。檢測(cè)圓章位置的方法包括提取含圓章圖片的前景色像素點(diǎn)；對(duì)前景色像素點(diǎn)進(jìn)行域變換，將一個(gè)前景色像素點(diǎn)變換為以該前景色像素點(diǎn)為圓心、以已知的圓章半徑為半徑的圓周上的映射點(diǎn)，每個(gè)映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)一初始值為零的計(jì)數(shù)器；每個(gè)前景色像素點(diǎn)進(jìn)行所述域變換后，累加一次與所述映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器，直至圖像中所有前景色像素點(diǎn)變換完畢，獲得各前景色像素點(diǎn)的計(jì)數(shù)器值；根據(jù)各前景色像素點(diǎn)域變換后的映射點(diǎn)和計(jì)數(shù)器值，獲取所述圓章的圓心候選點(diǎn)。本發(fā)明不僅能夠快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)特定半徑的圓形圖章，而且避免了現(xiàn)有技術(shù)中用法線方向確定圓心誤差較大的缺陷，從而提高了檢測(cè)精度。
文檔編號(hào)G06K9/46GK102004914SQ20101025243
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者郭健 申請(qǐng)人:漢王科技股份有限公司