本發(fā)明涉及打印、復(fù)印領(lǐng)域，具體是一種灰度圖像背景處理建表方法。
背景技術(shù)：
：在如今的生活當(dāng)中，對于打印、復(fù)印等的使用越來越多。但是紙張易臟，發(fā)黃，因此會影響到整體的美觀或者影響到文件的準(zhǔn)確性。對圖像的背景進(jìn)行去噪處理，是將紙張重新抹白或者去除噪點?，F(xiàn)有的技術(shù)中，灰度圖像背景處理建表一般都通過軟件方法實現(xiàn)，并沒有相關(guān)的硬件方法。先對整個圖像進(jìn)行掃描以獲得一些數(shù)據(jù)統(tǒng)計值，再一次遍歷，由除法器計算模塊來獲得計算模塊需要的參數(shù)，最后一次遍歷來進(jìn)行像素值的處理。背景移除算法，是對圖像背景進(jìn)行一系列的去噪、還原和移除等等。該算法的目的是對灰度圖像的背景進(jìn)行去噪和還原。計算模塊的算法一共有4種，先選擇一種作為背景圖像的算法，再選擇一種作為一般圖像的算法，兩者可以重復(fù)。之后配置計算需要的各系數(shù)，然后可以開始進(jìn)行計算。圖像背景進(jìn)行去噪聲和還原，需要知道圖像的像素點個數(shù)，像素值的和，像素值的平均值，像素值的平均差，像素值的最大值，像素值的最小值等參數(shù)。接下來以這些參數(shù)判斷圖像是背景圖像還是一般圖像，選擇不同的算法。在算法模塊，對每個像素點進(jìn)行判斷，由像素值來判斷當(dāng)前像素點是否滿足選定算法的判定條件，然后進(jìn)行計算輸出或者保持原值輸出。以上的步驟，無法在一次遍歷之中統(tǒng)計出像素值的平均差等參數(shù)，因此在相應(yīng)的軟件方案中，先對圖像的像素值進(jìn)行一次遍歷，獲得當(dāng)前圖像塊像素點的個數(shù)、像素值的和、平均值、最大值、最小值等數(shù)據(jù)。將圖像進(jìn)行二次遍歷，求出差值和、平均差等在運(yùn)算模塊需要使用的參數(shù)。最后遍歷一次圖像，利用參數(shù)和對應(yīng)的算法來對圖像進(jìn)行處理。需要對圖像遍歷三遍，而且每一副圖像需要搬運(yùn)三次，也就是說要消耗搬運(yùn)三次的時間，資源占用多效率不高。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種灰度圖像背景處理建表方法，在檢測模塊中增加建表模塊，用建表的方式來統(tǒng)計需要獲得的圖像信息，第一次遍歷結(jié)束之后建表完成，使用表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和運(yùn)算，獲得無法在一次遍歷中獲得的參數(shù)。進(jìn)一步的，使用高速緩存來對圖像的像素值進(jìn)行統(tǒng)計并使用存儲空間來存儲。進(jìn)一步的，對像素值隨機(jī)輸入時，用索引位和標(biāo)志位來進(jìn)行分類，并存在計數(shù)位來進(jìn)行統(tǒng)計。進(jìn)一步的，所述索引位、標(biāo)志位和計數(shù)位，使用不同的組合方式，隨機(jī)進(jìn)行3類數(shù)據(jù)高低位的組合。進(jìn)一步的，當(dāng)索引位對應(yīng)的緩存沒有使用時，將當(dāng)前標(biāo)志位存入此緩存的標(biāo)志位，將計數(shù)值變?yōu)?。進(jìn)一步的，當(dāng)前索引位對應(yīng)的緩沖已被使用過，緩存中標(biāo)志位和當(dāng)前的標(biāo)志位相同，將計數(shù)值加1后存回到緩存的計數(shù)值位置，而標(biāo)志位不變。進(jìn)一步的，當(dāng)前索引位對應(yīng)的緩存已被使用過，緩存中標(biāo)志位和當(dāng)前的標(biāo)志位不同，將標(biāo)志位和索引位按照一定規(guī)則拼接，變?yōu)榇鎯臻g的寫地址值，同時將緩存內(nèi)的計數(shù)值寫入存儲空間；在同一個時鐘周期，同時對存儲空間進(jìn)行讀操作，讀地址為當(dāng)前像素值對應(yīng)的地址，并將當(dāng)前標(biāo)志位替代原有緩存中的標(biāo)志位；在下一個時鐘周期將讀出來的數(shù)據(jù)加1后寫入之前對應(yīng)的緩存的計數(shù)位。相對已有的計數(shù)，本方法選擇了建表的方式，當(dāng)圖像第一遍進(jìn)入的時候就根據(jù)不同像素值出現(xiàn)的次數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計，并且優(yōu)化了建表方案，建表的時間大大減少。在第二次求差值和、平均差等參數(shù)的時候只需要遍歷不同像素值的個數(shù)，相對一個圖像百萬像素點來說大大的減少了工作時間。與此同時，將圖像檢測建表變?yōu)橐粋€模塊，而圖像最后的數(shù)據(jù)處理變?yōu)榭梢圆⑿械牧硗庖粋€模塊，可以以此進(jìn)行流水線工作。因為計算模塊硬件資源消耗不變，在資源上來說是沒有區(qū)別的，并提高了效率。在本發(fā)明的建表方法中，直接建表，每一個像素值進(jìn)入都要先讀取當(dāng)前像素值在存儲空間內(nèi)的計數(shù)值，在一個時鐘周期將讀出的數(shù)據(jù)加一之后，再下一個時鐘周期寫回到存儲空間。當(dāng)?shù)谒膫€時鐘周期的時候才可以進(jìn)入下一個數(shù)據(jù)。因此增加了高速緩存，用于緩存并處理輸入像素值，使得輸入像素可以無延遲地輸入到建表模塊，顯著提高了建表效率和算法執(zhí)行效率。附圖說明圖1是帶建表模塊的檢測模塊圖；圖2是建表與存儲框架與結(jié)構(gòu)圖；圖3是高速緩沖地址分配圖；圖4是建表的流程圖；圖5是像素值統(tǒng)計表的直方圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的灰度圖像背景處理建表方法，先將圖像按照像素點的像素值來存儲到內(nèi)存中，直接內(nèi)存輸入1將數(shù)據(jù)搬運(yùn)到表模塊，如圖1所示。如圖2所示，數(shù)據(jù)進(jìn)入內(nèi)存之后就根據(jù)規(guī)則分為索引位和標(biāo)志位，之后再進(jìn)行計數(shù)和對存儲空間的操作，對存儲空間的讀操作不只是高速緩存模塊，因此還需要一個讀控制模塊來進(jìn)行仲裁。索引位、標(biāo)志位和計數(shù)位在緩存中的位置如圖3所示，當(dāng)然也可以互相調(diào)整位置。212345678443675811………………………436758111以像素值為1到8為例，一開始的圖像每個像素點的像素值如上表所述。先把第一行的第一個像素點輸入到檢測模塊，檢測模塊先分析當(dāng)前像素值的索引位，然后判斷是否使用過當(dāng)前空間，因為是第一個點，必未使用過，將計數(shù)值變?yōu)?，標(biāo)志位變?yōu)榈谝粋€點像素值對應(yīng)的標(biāo)志位。第一、清表，將所有可能的像素值對應(yīng)的存儲空間全部寫入0，保證當(dāng)前統(tǒng)計的時候不會受上一次統(tǒng)計結(jié)果的影響。第二、輸入第一行的第二個點，若和第一個點的索引位相同，那么檢測是不是標(biāo)識為相同，相同則計數(shù)值加一，其他不變。不相同則把第一個點對應(yīng)存儲空間存上1，讀出第二個點內(nèi)存中的值，加1后存入計數(shù)位，第二個點的標(biāo)志位存入當(dāng)前索引位對應(yīng)緩存的標(biāo)志位。第三、依次輸入第一行的像素點，當(dāng)?shù)谝恍凶詈笠粋€點輸入后，下一個輸入第二行的第一個點，當(dāng)最后一行的最后一個點輸入并且統(tǒng)計完成后，檢測模塊建表完成。在數(shù)據(jù)輸入后，緩存中的數(shù)據(jù)不同會對這個數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的操作，整體的流程圖如圖4所示。1.當(dāng)前索引位對應(yīng)的緩存還未被使用過，那么此時將當(dāng)前標(biāo)志位存入此緩存的標(biāo)志位，將計數(shù)值變?yōu)?。2.當(dāng)前索引位對應(yīng)的緩沖已被使用過，緩存中標(biāo)志位和當(dāng)前的標(biāo)志位相同，將計數(shù)值加1后存回到緩存的計數(shù)值位置，而標(biāo)志位不變。3.當(dāng)前索引位對應(yīng)的緩存已被使用過，緩存中標(biāo)志位和當(dāng)前的標(biāo)志位不同，此時將標(biāo)志位和索引位按照一定規(guī)則拼接，變?yōu)榇鎯臻g的寫地址值，同時將緩存內(nèi)的計數(shù)值寫入存儲空間。4.在同一個時鐘周期，同時對存儲空間進(jìn)行讀操作，讀地址為當(dāng)前像素值對應(yīng)的地址，并將當(dāng)前標(biāo)志位替代原有緩存中的標(biāo)志位。5.在下一個時鐘周期將讀出來的數(shù)據(jù)加1后寫入之前對應(yīng)的緩存的計數(shù)位。經(jīng)過統(tǒng)計之后，將整個圖像的像素值信息統(tǒng)計成為如上表的表格。其中像素值與地址相對應(yīng)，而像素的個數(shù)則是存儲空間中對應(yīng)地址內(nèi)保存的數(shù)據(jù)，當(dāng)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)入的時候則表示表已經(jīng)完成，可以開始使用表中的值來進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。在數(shù)據(jù)進(jìn)入的時候，就將所有的點進(jìn)行累加，獲得了整個圖像的像素值和值，對所有的點進(jìn)行判斷，或者最大值、最小值、像素個數(shù)等參數(shù)，使用除法器計算出平均值等參數(shù)。所有的數(shù)據(jù)進(jìn)入，建表統(tǒng)計完成后，將每個地址都讀取一遍，并且將地址對應(yīng)的像素值和平均值相減獲得差值。差值和讀取出來的像素值次數(shù)相乘，累加之后可以總的差值。再次使用除法器，可以獲得平均差值等參數(shù)，之后根據(jù)平均差值等參數(shù)來對圖像進(jìn)行判斷，判斷圖像是為背景圖像塊還是一般圖像塊，根據(jù)判斷的結(jié)果來選擇要使用的算法和與之對應(yīng)的閾值，啟動算法模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。從圖5的直方圖中更為清晰的看到各個像素值的個數(shù).建表的具體流程如下：首先建表前需要先清表，地址數(shù)量和當(dāng)前像素值覆蓋數(shù)量相同。統(tǒng)計時對每個像素進(jìn)行讀、加、寫3步操作，建表效率很低，使用了高速緩存的方式來使之可以流水作業(yè)，高速緩存的數(shù)量也有一定的規(guī)則。通過對大量圖像的統(tǒng)計和分析，如果當(dāng)前是背景圖像塊，會存在一個經(jīng)驗值△。在背景圖像中絕大多數(shù)的|像素值-像素平均值|經(jīng)驗值△。只需要2倍經(jīng)驗值△個高速緩存就可以避過絕大多數(shù)的存儲空間讀寫操作，減少功耗。若此圖像模塊為一般圖像，按照一般的方式，先進(jìn)行對存儲空間讀操作，下一個時鐘周期出數(shù)據(jù)，進(jìn)行加的操作，再寫回存儲空間，一個數(shù)據(jù)需要3個時鐘周期。配合高速緩存，將像素值進(jìn)行了分類，規(guī)避掉讀寫相同地址的情況。是數(shù)據(jù)進(jìn)入可以以流水線的形式進(jìn)行處理，一個時鐘周期一個像素值，大大提高效率，同時也可以減少功耗。如圖3所示，設(shè)像素值位寬為width，索引位位寬為n，存在公式2n=△。在像素值中提取n位為索引位，剩下的位為標(biāo)志位，后面為計數(shù)。以像素值為8位，后4位為索引位，前4位為標(biāo)志位為例，若輸入的像素值為16進(jìn)制的fffffffaafaf12。第一個點索引位為f，此時f對應(yīng)的緩存沒有被使用過，那么將f對應(yīng)的標(biāo)志位寫為f，計數(shù)值變?yōu)?。接下來第二個點進(jìn)來，還是ff，索引位和標(biāo)志位都相同，此時將計數(shù)值加一之后寫回，其他不變，此時計數(shù)值變?yōu)?。第三個點一樣，結(jié)束后計數(shù)值變?yōu)?。第四個點進(jìn)來為fa，a對應(yīng)的緩存沒有被使用過，標(biāo)志位變?yōu)閒，計數(shù)值為1。第五個點像素值為af，此時索引位相同但是標(biāo)志位不同，將當(dāng)前計數(shù)值3寫入存儲空間，地址為現(xiàn)在標(biāo)志位和索引位的拼接ff，之后再同周期，將當(dāng)前像素標(biāo)志位a替代索引位為f的緩存中原有的數(shù)據(jù)f，同時讀地址af。在下一個周期，讀的數(shù)據(jù)出來之后加一存到索引位為f的緩存計數(shù)位。同時下一個像素af進(jìn)入，等計數(shù)位寫入之后，判斷索引位為f，標(biāo)志位為a相同，將原有計數(shù)值1加一后變?yōu)?存回到計數(shù)值內(nèi)。最后12進(jìn)入，2對應(yīng)緩存沒有使用過，標(biāo)志位存為1，計數(shù)值變?yōu)?。這樣保證了數(shù)據(jù)不會丟失，而且可以流水作業(yè)，提高3倍效率。當(dāng)前第1頁12