專利名稱:去除圖像中網(wǎng)紋的方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種去除圖像中網(wǎng)紋的方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在印刷過程中,由于著墨輥對承印物的壓力不均勻、承印物本身的粗糙程度也各不相同、油墨在承印物上的堆積也不相同,造成油墨在承印物上的深淺斷隔,從而形成了有規(guī)律的、深淺不同的、與承印物本身紋理有關(guān)的著墨紋理,該紋理可以看作是由基本相同的紋理單元周期性出現(xiàn)而形成,我們稱之為網(wǎng)紋。如
圖1的方框11中的圖像所示,圖1是現(xiàn)有技術(shù)中包含網(wǎng)紋的圖像的示例。在對承印物進(jìn)行掃描以獲取承印物上的圖像時,網(wǎng)紋也隨之被掃描而進(jìn)入獲取的圖像中,網(wǎng)紋一般會影響圖像的完整性或者美觀,通常在應(yīng)用這些圖像時希望去除網(wǎng)紋,并且盡量保持原圖像的內(nèi)容不被破壞。為了去除圖像中的網(wǎng)紋,目前實(shí)際生產(chǎn)中常采用的方法包括(1)以較高的分辨率掃描圖像,然后縮小高分辨率的圖像,得到?jīng)]有網(wǎng)紋的圖像。該方法雖簡單實(shí)用,但受限于掃描設(shè)備的分辨率。(2)將網(wǎng)紋視為圖像中的噪聲,采用一般的圖像濾波方法對原圖進(jìn)行平滑或去噪。該類方法不能很好的保持圖像的細(xì)節(jié)不被破壞。( 利用紋理特征的周期性,在頻域或小波域去網(wǎng)紋。由于承印物本身的變化、掃描時產(chǎn)生的扭曲等都會導(dǎo)致網(wǎng)紋本身并不完全符合周期性,這類方法也不能很好的去除網(wǎng)紋。總體而言,現(xiàn)有技術(shù)中去除圖像中的網(wǎng)紋的處理效果不佳,對于該問題,目前尚未提出有效解決方案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種去除圖像中網(wǎng)紋的方法與系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)中去除圖像中的網(wǎng)紋的處理效果不佳的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種去除圖像中網(wǎng)紋的方法。本發(fā)明的去除圖像中網(wǎng)紋的方法包括獲取圖像的網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)特征;建立圖像退化模型;依據(jù)所述圖像退化模型,得到去除網(wǎng)紋后的圖像。進(jìn)一步地,所述獲取圖像的網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)特征包括確定網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu);定位圖像中每個網(wǎng)紋單元在圖像中的位置以及所述網(wǎng)紋單元中的每個像素點(diǎn)在網(wǎng)紋單元中的位置。進(jìn)一步地,所述確定網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu)包括計算圖像的自相關(guān)圖像;確定所述自相關(guān)圖像的峰值像素點(diǎn);選取任意一個峰值像素點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元的第一端點(diǎn),選取與所述第一端點(diǎn)非共線的任意兩個相鄰像素點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元的第二端點(diǎn)和第三端點(diǎn);選取與所述第一端點(diǎn)、第二端點(diǎn)以及第三端點(diǎn)均相鄰的像素點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元的第四端點(diǎn),以所述四個端點(diǎn)構(gòu)成的四邊形單元結(jié)構(gòu)作為網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地,所述定位圖像中每個網(wǎng)紋單元在圖像中的位置以及所述網(wǎng)紋單元中的每個像素點(diǎn)在網(wǎng)紋單元中的位置包括依據(jù)所述網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu),依次遍歷所有峰值點(diǎn),以峰值點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元端點(diǎn),確定圖像中每個網(wǎng)紋單元的位置;定位網(wǎng)紋單元中的每個像素點(diǎn)在其網(wǎng)紋單元中的位置。進(jìn)一步地,所述建立圖像退化模型是指依據(jù)網(wǎng)紋單元的顏色信息,確定網(wǎng)紋單元中的每個像素點(diǎn)顏色為真實(shí)色的可靠度。進(jìn)一步地,所述每個像素點(diǎn)顏色為真實(shí)色的可靠度包括計算每個網(wǎng)紋單元i中的任意像素點(diǎn)(X,y)的飽和度310^),同時計算每個網(wǎng)紋單元中最高飽和度SHi;累加所有網(wǎng)紋單元中位于相同位置的像素點(diǎn)飽和度Si(x,y)與網(wǎng)紋單元中最高飽和度SHi的比值,最后
取均值作為每個像素點(diǎn)顏色為真實(shí)色的可靠度,即^=丄Σ進(jìn)一步地,在進(jìn)行依據(jù)所述圖像退化模型,得到去除網(wǎng)紋后的圖像的步驟之前,還包括依據(jù)定位圖像中每個網(wǎng)紋單元在圖像中的位置后,對網(wǎng)紋單元的結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性評估;若存在網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu)形變的情況,則依據(jù)坐標(biāo)變換更新原圖像得到網(wǎng)紋單元未變形的圖像。進(jìn)一步地,所述依據(jù)所述圖像退化模型,得到去除網(wǎng)紋后的圖像包括依據(jù)當(dāng)前像素點(diǎn)鄰域內(nèi)每個像素點(diǎn)顏色為真實(shí)色的可靠度以及每個像素點(diǎn)與當(dāng)前像素點(diǎn)的距離加權(quán)得到更新后所述像素點(diǎn)的像素值,更新后的圖像即為去除網(wǎng)紋后的圖像。進(jìn)一步地,所述更新后所述像素點(diǎn)的像素值R(i,j)為
^1)= Y— Σ,其中P(x,y)為原圖像中像素點(diǎn)顏色為真實(shí)色的可靠度,
C(x,y)為原圖像中像素的顏色;N(W)為坐標(biāo)為(i,j)的像素點(diǎn)的鄰域;D0riIj)為與坐標(biāo)(X, 7)\坐標(biāo)(i,j)之間距離有關(guān)的權(quán)重,坐標(biāo)(x,y)距離坐標(biāo)(i,j)越遠(yuǎn),Dix^j)的值越小,
歸一化系數(shù)足= Σ P(x,y)D(x-·^-])。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種去除圖像中網(wǎng)紋的系統(tǒng)。本發(fā)明的去除圖像中網(wǎng)紋的系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)分析模塊,用于獲取圖像的網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)特征;退化模型模塊,用于建立圖像退化模型;網(wǎng)紋處理模塊,用于依據(jù)所述圖像退化模型,得到去除網(wǎng)紋后的圖像。進(jìn)一步地,所述結(jié)構(gòu)分析模塊還用于確定網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu);定位圖像中每個網(wǎng)紋單元在圖像中的位置以及所述網(wǎng)紋單元中的每個像素點(diǎn)在網(wǎng)紋單元中的位置。進(jìn)一步地,所述結(jié)構(gòu)分析模塊還用于計算圖像的自相關(guān)圖像;確定所述自相關(guān)圖像的峰值像素點(diǎn);選取任意一個峰值像素點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元的第一端點(diǎn),選取與所述第一端點(diǎn)非共線的任意兩個相鄰像素點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元的第二端點(diǎn)和第三端點(diǎn);選取與所述第一端點(diǎn)、第二端點(diǎn)以及第三端點(diǎn)均相鄰的像素點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元的第四端點(diǎn),以所述四個端點(diǎn)構(gòu)成的四邊形單元結(jié)構(gòu)作為網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地,所述結(jié)構(gòu)分析模塊還用于依據(jù)所述網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu),依次遍歷所有峰值點(diǎn),以峰值點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元端點(diǎn),確定圖像中每個網(wǎng)紋單元的位置;定位網(wǎng)紋單元中的每個像素點(diǎn)在其網(wǎng)紋單元中的位置。進(jìn)一步地,所述退化模型模塊還用于依據(jù)網(wǎng)紋單元的顏色信息,確定網(wǎng)紋單元中的每個像素點(diǎn)顏色為真實(shí)色的可靠度。進(jìn)一步地,所述退化模型模塊還用于計算每個網(wǎng)紋單元i中的任意像素點(diǎn)(X,y)
6的飽和度Si(x, y),同時計算每個網(wǎng)紋單元中最高飽和度SHi ;累加所有網(wǎng)紋單元中位于相同位置的像素點(diǎn)飽和度Si(x,y)與網(wǎng)紋單元中最高飽和度SHi的比值,最后取均值作為每個像
素點(diǎn)顏色為真實(shí)色的可靠度,即
權(quán)利要求
1.一種去除圖像中網(wǎng)紋的方法,其特征在于,包括, 獲取圖像的網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)特征;建立圖像退化模型;依據(jù)所述圖像退化模型,得到去除網(wǎng)紋后的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述獲取圖像的網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)特征包括 確定網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu);定位圖像中每個網(wǎng)紋單元在圖像中的位置以及所述網(wǎng)紋單元中的每個像素點(diǎn)在網(wǎng)紋單元中的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述確定網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu)包括 計算圖像的自相關(guān)圖像;確定所述自相關(guān)圖像的峰值像素點(diǎn);選取任意一個峰值像素點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元的第一端點(diǎn),選取與所述第一端點(diǎn)非共線的任意兩個相鄰像素點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元的第二端點(diǎn)和第三端點(diǎn);選取與所述第一端點(diǎn)、第二端點(diǎn)以及第三端點(diǎn)均相鄰的像素點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元的第四端點(diǎn),以所述四個端點(diǎn)構(gòu)成的四邊形單元結(jié)構(gòu)作為網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述定位圖像中每個網(wǎng)紋單元在圖像中的位置以及所述網(wǎng)紋單元中的每個像素點(diǎn)在網(wǎng)紋單元中的位置包括依據(jù)所述網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu),依次遍歷所有峰值點(diǎn),以峰值點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元端點(diǎn),確定圖像中每個網(wǎng)紋單元的位置;定位網(wǎng)紋單元中的每個像素點(diǎn)在其網(wǎng)紋單元中的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立圖像退化模型是指依據(jù)網(wǎng)紋單元的顏色信息,確定網(wǎng)紋單元中的每個像素點(diǎn)顏色為真實(shí)色的可靠度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述每個像素點(diǎn)顏色為真實(shí)色的可靠度包括計算每個網(wǎng)紋單元i中的任意像素點(diǎn)(X,y)的飽和度510^),同時計算每個網(wǎng)紋單元中最高飽和度SHi ;根據(jù)如下公式,累加所有網(wǎng)紋單元中位于相同位置的像素點(diǎn)飽和度Si(x,y)與網(wǎng)紋單元中最高飽和度SHi的比值,最后取均值作為每個像素點(diǎn)顏色為真實(shí)色的可靠度P(x,y),公式P(x,y)=1/n∑Si(x,y)/SHi. i-1……n
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項所述的方法,其特征在于,在進(jìn)行依據(jù)所述圖像退化模型,得到去除網(wǎng)紋后的圖像的步驟之前,還包括依據(jù)定位圖像中每個網(wǎng)紋單元在圖像中的位置,對網(wǎng)紋單元的結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性評估;若存在網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu)形變的情況,則依據(jù)坐標(biāo)變換更新原圖像得到網(wǎng)紋單元未變形的圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述依據(jù)所述圖像退化模型,得到去除網(wǎng)紋后的圖像包括依據(jù)當(dāng)前像素點(diǎn)鄰域內(nèi)每個像素點(diǎn)顏色為真實(shí)色的可靠度以及每個像素點(diǎn)與當(dāng)前像素點(diǎn)的距離加權(quán)得到更新后所述像素點(diǎn)的像素值,更新后的圖像即為去除網(wǎng)紋后的圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述更新后所述像素點(diǎn)的像素值為
10.一種去除圖像中網(wǎng)紋的系統(tǒng),其特征在于,包括 結(jié)構(gòu)分析模塊,用于獲取圖像的網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)特征; 退化模型模塊,用于建立圖像退化模型;網(wǎng)紋處理模塊,用于依據(jù)所述圖像退化模型,得到去除網(wǎng)紋后的圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng),其特征在于,所述結(jié)構(gòu)分析模塊還用于確定網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu);定位圖像中每個網(wǎng)紋單元在圖像中的位置以及所述網(wǎng)紋單元中的每個像素點(diǎn)在網(wǎng)紋單元中的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng),其特征在于,所述結(jié)構(gòu)分析模塊還用于計算圖像的自相關(guān)圖像;確定所述自相關(guān)圖像的峰值像素點(diǎn);選取任意一個峰值像素點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元的第一端點(diǎn),選取與所述第一端點(diǎn)非共線的任意兩個相鄰像素點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元的第二端點(diǎn)和第三端點(diǎn);選取與所述第一端點(diǎn)、第二端點(diǎn)以及第三端點(diǎn)均相鄰的像素點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元的第四端點(diǎn),以所述四個端點(diǎn)構(gòu)成的四邊形單元結(jié)構(gòu)作為網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng),其特征在于,所述結(jié)構(gòu)分析模塊還用于依據(jù)所述網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu),依次遍歷所有峰值點(diǎn),以峰值點(diǎn)作為網(wǎng)紋單元端點(diǎn),確定圖像中每個網(wǎng)紋單元的位置;定位網(wǎng)紋單元中的每個像素點(diǎn)在其網(wǎng)紋單元中的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng),其特征在于,所述退化模型模塊還用于依據(jù)網(wǎng)紋單元的顏色信息,確定網(wǎng)紋單元中的每個像素點(diǎn)顏色為真實(shí)色的可靠度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng),其特征在于,所述退化模型模塊還用于計算每個網(wǎng)紋單元i中的任意像素點(diǎn)(x,y)的飽和度&(!^),同時計算每個網(wǎng)紋單元中最高飽和度鞏; 累加所有網(wǎng)紋單元中位于相同位置的像素點(diǎn)飽和度Si(x,y)與網(wǎng)紋單元中最高飽和度SHi的比值,最后取均值作為每個像素點(diǎn)顏色為真實(shí)色的可靠度p(x,y),即
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括穩(wěn)定性模塊,用于依據(jù)定位圖像中每個網(wǎng)紋單元在圖像中的位置后,對網(wǎng)紋單元的結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性評估;若存在網(wǎng)紋單元結(jié)構(gòu)形變的情況,則依據(jù)坐標(biāo)變換更新原圖像得到網(wǎng)紋單元未變形的圖像。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的系統(tǒng),其特征在于,所述網(wǎng)紋處理模塊還用于依據(jù)當(dāng)前像素點(diǎn)鄰域內(nèi)每個像素點(diǎn)顏色為真實(shí)色的可靠度以及每個像素點(diǎn)與當(dāng)前像素點(diǎn)的距離加權(quán)得到更新后所述像素點(diǎn)的像素值,更新后的圖像即為去除網(wǎng)紋后的圖像。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng),其特征在于,所述網(wǎng)紋處理模塊還用于根據(jù)
全文摘要
本發(fā)明提供了一種去除圖像中網(wǎng)紋的方法與系統(tǒng),用以解決現(xiàn)有技術(shù)中去除圖像中的網(wǎng)紋的處理效果不佳的問題。該方法包括獲取圖像的網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)特征;建立圖像退化模型;依據(jù)所述圖像退化模型,得到去除網(wǎng)紋后的圖像。采用本發(fā)明的技術(shù)方案,利用了網(wǎng)紋的周期性分布的結(jié)構(gòu)特征,因而能夠更好地去除網(wǎng)紋,并盡可能的保持原始圖像細(xì)節(jié)的完整性。
文檔編號G06T5/00GK102567957SQ201010616588
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者唐志峰, 李平立, 楊鏡, 袁夢尤 申請人:北京大學(xué), 方正國際軟件(北京)有限公司