專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像處理方法、圖像處理設(shè)備和圖像掃描設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理方法、圖像處理設(shè)備和圖像掃描設(shè)備，尤其涉及能夠校正展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像上的裝訂部分中的陰影的圖像處理方法、圖像處理設(shè)備和圖像掃描設(shè)備。
背景技術(shù)：
圖像掃描儀(圖像掃描設(shè)備)廣泛用于許多場(chǎng)合，并且在辦公室、圖書(shū)館等中尤其有用。在常規(guī)圖像掃描儀中存在的一個(gè)問(wèn)題是，當(dāng)掃描儀掃描書(shū)籍類(lèi)型的裝訂文檔(以下將稱(chēng)為“書(shū)籍”)時(shí)，書(shū)籍的裝訂區(qū)域在掃描儀的玻璃壓板上方升起，即，離開(kāi)掃描儀的焦平面而立起。結(jié)果，掃描圖像上對(duì)應(yīng)于書(shū)籍的裝訂區(qū)域的部分(以下將稱(chēng)為“裝訂部分”)畸變、有陰影、并且模糊。對(duì)于相對(duì)厚的書(shū)籍尤其如此。作為當(dāng)前公開(kāi)的關(guān)于陰影去除的技術(shù)之一，美國(guó)專(zhuān)利第6839459號(hào)公開(kāi)了一種通過(guò)使用基于從確定的位置到裝訂中心線的相對(duì)距離而被加權(quán)的一維照明函數(shù)來(lái)校正展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像上的裝訂部分中的陰影的技術(shù)。所述照明函數(shù)是根據(jù)頁(yè)邊界和裝訂中心線計(jì)算的。該方法的缺點(diǎn)是，為了估計(jì)精確的照明函數(shù)，必須非常精確地檢測(cè)頁(yè)邊界和裝訂中心線。然而，當(dāng)在頁(yè)邊界上有干擾時(shí)(例如當(dāng)書(shū)籍的書(shū)籍封面的面積大于書(shū)頁(yè)時(shí))，將難以精確地檢測(cè)頁(yè)邊界。此外，當(dāng)書(shū)籍的頂端部分和底端部分的裝訂區(qū)域的諸如照明條件之類(lèi)的條件不同時(shí)(這可能由于書(shū)籍在掃描中被推動(dòng)時(shí)引起)，無(wú)法通過(guò)單個(gè)照明函數(shù)來(lái)描述陰影模型。美國(guó)專(zhuān)利6041146提出了一種用于通過(guò)使用附加的參考?jí)喊鍋?lái)校正掃描圖像上的陰影的方法，所述附加的參考?jí)喊宀贾迷诓煌谖臋n表面的位置上，用以記錄背景參考信息。然而，該附加的參考?jí)喊鍖⒃黾佑布杀?，并且該方法不能用于處理通過(guò)不具有這種參考?jí)喊宓膾呙鑳x獲得的掃描圖像。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)第200800M845號(hào)公開(kāi)一種用于精細(xì)校正掃描圖像上的陰影的設(shè)備。在這種設(shè)備中，分析整幅輸入圖像的像素值，以確定陰影部分，并且還分析遠(yuǎn)離頂部頁(yè)邊緣和底部頁(yè)邊緣的陰影部分的較上方部分和較下方部分的像素值，使得通過(guò)考慮以上的兩個(gè)分析結(jié)果來(lái)確定輸入圖像的傾斜。在確定并調(diào)整了輸入圖像的傾斜之后，利用從整幅輸入圖像的分析結(jié)果產(chǎn)生的校正值，在每一行中實(shí)施校正處理。在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)第200800M845號(hào)公開(kāi)的方法通過(guò)利用對(duì)整幅輸入圖像的分析結(jié)果校正陰影，從而非常復(fù)雜，并且花費(fèi)大量的計(jì)算。此外，此方法未使用通常較少受到干擾的最頂端和最底端的頁(yè)邊作為背景的陰影信息。

發(fā)明內(nèi)容
對(duì)于從掃描圖像上的裝訂部分校正(去除)陰影的處理，在有效地去除陰影的同時(shí)保留書(shū)籍上印刷的文字和圖片而不丟失信息是重要的。本發(fā)明的發(fā)明人已注意到，對(duì)于多數(shù)來(lái)自書(shū)籍的頁(yè)面圖像，頁(yè)面的最頂端部分和最底端部分總是比頁(yè)面的內(nèi)部部分具有更多的空白區(qū)域，并且大多數(shù)的書(shū)籍甚至在頁(yè)面的最頂端部分和最底端部分具有完全空白的頁(yè)邊。對(duì)應(yīng)于書(shū)籍中的空白區(qū)域的掃描圖像中的空白部分可非常好地指示關(guān)于背景亮度(其可由像素值表示)的背景信息，其僅取決于掃描光源的照明條件和書(shū)籍被放置在玻璃壓板上的方式，并且與書(shū)籍中印刷的內(nèi)容無(wú)關(guān)。因此，裝訂部分中的最頂端部分和最底端部分中的空白部分在提取這種背景信息中會(huì)是非常有用的，因?yàn)檫@些部分較少地受到書(shū)籍中印刷的內(nèi)容的干擾。此外，本發(fā)明的發(fā)明人還注意到，在掃描圖像中出現(xiàn)的陰影一般不具有突然的變化，并且掃描圖像的像素值從頂端向底端的變化尤其是非常平緩而接近線性的?？紤]到在上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題和上述的發(fā)明人的觀察，提供能夠校正展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像上的裝訂部分中的陰影的圖像處理方法、圖像處理設(shè)備和圖像掃描設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)掃描圖像的裝訂部分中的最頂端部分和最底端部分中的像素值 (表示亮度)生成用于該裝訂部分的陰影數(shù)據(jù)映射圖，然后根據(jù)所生成的陰影數(shù)據(jù)映射圖從裝訂部分除去陰影。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種圖像處理方法，所述圖像處理方法能夠校正展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像上的裝訂部分中的陰影，所述圖像處理方法包括如下步驟裝訂部分確定步驟，確定掃描圖像上的裝訂部分；陰影數(shù)據(jù)映射圖生成步驟，根據(jù)所確定的裝訂部分的最頂端部分中的像素值和最底端部分中的像素值，生成由所確定的裝訂部分的陰影數(shù)據(jù)構(gòu)成的陰影數(shù)據(jù)映射圖；以及校正步驟，通過(guò)使用所生成的陰影數(shù)據(jù)映射圖，校正所確定的裝訂部分中的陰影。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種圖像處理設(shè)備，所述圖像處理設(shè)備能夠校正展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像上的裝訂部分中的陰影，所述圖像處理設(shè)備包括裝訂部分確定裝置， 用于確定掃描圖像上的裝訂部分；陰影數(shù)據(jù)映射圖生成裝置，用于根據(jù)所確定的裝訂部分的最頂端部分中的像素值和最底端部分中的像素值，生成由所確定的裝訂部分的陰影數(shù)據(jù)構(gòu)成的陰影數(shù)據(jù)映射圖；以及校正裝置，用于通過(guò)使用所生成的陰影數(shù)據(jù)映射圖，校正所確定的裝訂部分中的陰影。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種圖像掃描設(shè)備，包括讀取控制裝置，用于讀取展開(kāi)的書(shū)籍的圖像以生成掃描圖像；以及如上所述的圖像處理設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，可例如通過(guò)首先通過(guò)使用所確定的裝訂部分的最頂端部分和最底端部分中的像素值估計(jì)所確定的裝訂部分的頂端和底端的陰影數(shù)據(jù)，然后對(duì)所確定的裝訂部分的頂端和底端的陰影數(shù)據(jù)進(jìn)行插值從而生成所確定的裝訂部分的頂端和底端之外的其他陰影數(shù)據(jù)，生成整個(gè)所確定的裝訂部分的陰影數(shù)據(jù)映射圖。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)于所確定的裝訂部分的每一列，分別搜索與該列的最頂端的N個(gè)像素和最底端的N個(gè)像素當(dāng)中的最亮的像素對(duì)應(yīng)的像素值，并且使用與所述最亮的像素對(duì)應(yīng)的所述像素值分別作為該列的頂端和底端的陰影數(shù)據(jù)，其中列是與所確定的裝訂部分的左側(cè)邊界或右側(cè)邊界平行的像素行，并且N為預(yù)定的正整數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在對(duì)于每一列估計(jì)陰影數(shù)據(jù)之后，處理所確定的裝訂部分的頂端和底端的陰影數(shù)據(jù)，使得在所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)被校正。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，為了生成陰影數(shù)據(jù)映射圖，首先生成與所確定的裝訂部分具有相同大小的空白陰影數(shù)據(jù)映射圖，然后在空白陰影數(shù)據(jù)映射圖中填充所確定的裝訂部分的頂端的所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)、所確定的裝訂部分的底端的所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)、以及從所述插值生成的陰影數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，可在陰影校正之前、陰影校正期間或者陰影校正之后校正掃描圖像的幾
何畸變。根據(jù)本發(fā)明的用于校正陰影的圖像處理方法完全基于掃描圖像數(shù)據(jù)本身，不需要任何附加的輔助設(shè)備，也不要求精確地檢測(cè)頁(yè)邊界。更進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的用于校正陰影的圖像處理方法僅僅分析掃描圖像中的所確定的裝訂部分的最頂端部分和最底端部分。具體來(lái)說(shuō)，不需要分析整個(gè)所確定的裝訂部分中的像素值(表示亮度)來(lái)確定用于校正整個(gè)所確定的裝訂部分中的陰影的陰影數(shù)據(jù)映射圖，而是僅基于所確定的裝訂部分的最頂端部分和最底端部分的像素值計(jì)算該陰影數(shù)據(jù)映射圖。因此，根據(jù)本發(fā)明的用于校正陰影的方法快速、不昂貴、并且容易實(shí)施。從以下參照附圖的描述中，本發(fā)明的其他特性特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清晰。


并入到說(shuō)明書(shū)中并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)一部分的附示本發(fā)明的實(shí)施例，并且與描述一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。圖1是示出可以實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1000的硬件配置的框圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的用于校正展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像的裝訂部分中的陰影的圖像處理設(shè)備2000的示例性框圖。圖3是示出校正展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像上的裝訂部分中的陰影的處理的流程圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的確定展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像上的裝訂部分的示例性處理的流程圖。圖5示出對(duì)于展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像的所確定的書(shū)籍邊界的示例。圖6示出圖5中所示的示例的展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像中的所確定的裝訂部分。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的生成陰影數(shù)據(jù)映射圖的示例性處理的流程圖。圖8是示出校正錯(cuò)誤陰影數(shù)據(jù)的示例的示意圖。圖9示出對(duì)于圖6所示的示例中的所確定的裝訂部分生成的陰影數(shù)據(jù)映射圖的示例。圖10示出通過(guò)將圖9示出的陰影校正數(shù)據(jù)應(yīng)用于圖6所示的所確定的裝訂部分而獲得的陰影校正后的掃描圖像的示例。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。請(qǐng)注意，相似的附圖標(biāo)記和字符指示圖中相似的項(xiàng)目，并且一旦在一幅圖中定義了 一個(gè)項(xiàng)目，則不需要在之后的圖中對(duì)其進(jìn)行討論。首先，將說(shuō)明本發(fā)明的語(yǔ)境下的一些術(shù)語(yǔ)的含義。術(shù)語(yǔ)“書(shū)籍”是指通過(guò)將多個(gè)片材裝訂在一起而形成的裝訂類(lèi)型的文檔。術(shù)語(yǔ)“裝訂區(qū)域”是指展開(kāi)的書(shū)籍的包括裝訂中心線及其周邊的區(qū)域。術(shù)語(yǔ)“裝訂部分”是指展開(kāi)的
7書(shū)籍的掃描圖像的對(duì)應(yīng)于該書(shū)籍的裝訂區(qū)域的部分。術(shù)語(yǔ)“最頂端部分”是指掃描圖像中的其中包括書(shū)籍的頂端邊界的至少一部分的部分。術(shù)語(yǔ)“最底端部分”是指掃描圖像中的其中包括書(shū)籍的底端邊界的至少一部分的部分。術(shù)語(yǔ)“平行，，是指基本上平行。在本發(fā)明中，如果兩條直線被稱(chēng)為“平行”，這是指它們形成小于預(yù)定閾值的角。術(shù)語(yǔ)“正交”是指基本上正交。在本發(fā)明中，如果兩條直線被稱(chēng)為“正交”，這是指它們形成的角與90度之間的差小于預(yù)定閾值。上述對(duì)于術(shù)語(yǔ)“平行” 和“正交”的寬松的定義對(duì)于畸變的圖像尤其是有用的。術(shù)語(yǔ)“水平”是指基本上水平，并且術(shù)語(yǔ)“垂直”是指基本上垂直。尤其地，在畸變的文檔圖像中使用的術(shù)語(yǔ)“水平”是指在原始文檔中與文本行平行的方向。例如，術(shù)語(yǔ)“水平線”是指在原始文檔中對(duì)應(yīng)于這條線的線與原始文檔中的文本行平行。類(lèi)似地，在畸變的文檔圖像中的術(shù)語(yǔ)“垂直”是指在對(duì)應(yīng)的原始文檔中與文本行正交。例如，術(shù)語(yǔ)“垂直線” 是指在原始文檔中對(duì)應(yīng)于這條線的線與原始文檔中的文本行正交。術(shù)語(yǔ)“左”、“右”、“頂”、和“底”指示當(dāng)以如人們正常讀書(shū)時(shí)那樣的普通方式觀看書(shū)
籍時(shí)的方向。術(shù)語(yǔ)“陰影數(shù)據(jù)映射圖”是指陰影信息與掃描圖像上的裝訂部分中的每個(gè)像素之間的映射。應(yīng)該指出，陰影數(shù)據(jù)映射圖可以具有各種形式。例如，陰影數(shù)據(jù)映射圖可以具有表格或映射圖的形式，其由掃描圖像上的裝訂部分中的每一個(gè)像素的陰影數(shù)據(jù)構(gòu)成，并且用于校正陰影。一個(gè)像素的陰影數(shù)據(jù)可以是指示該像素的所估計(jì)的背景像素值(表示亮度)的數(shù)據(jù)。所述像素值例如可以在0 255的范圍內(nèi)。作為替換方案，陰影數(shù)據(jù)映射圖可以具有陰影數(shù)據(jù)函數(shù)的形式，其中陰影數(shù)據(jù)被表示為數(shù)學(xué)表達(dá)式而非各單個(gè)數(shù)值。作為再一種替換方案，陰影數(shù)據(jù)映射圖可以具有校正函數(shù)的形式，并且當(dāng)校正函數(shù)的輸入端是原始的具有陰影的圖像(例如由像素值表示)時(shí)，作為所述校正函數(shù)的輸出，將生成校正后的圖像。此外，陰影數(shù)據(jù)可以是原樣的所估計(jì)的像素值，或者也可以是由預(yù)設(shè)定的像素值歸一化的像素值。簡(jiǎn)而言之，陰影數(shù)據(jù)映射圖的概念不應(yīng)在其具體形式方面被限制。在本說(shuō)明書(shū)中，除非用其他方式指出，所有的尺寸(諸如長(zhǎng)度或者寬度)以“像素” 為單位。在本發(fā)明中，當(dāng)提及兩條線段之間的距離時(shí)，其指示這兩條線段被視為彼此平行的情況下的其間的距離。當(dāng)這兩條線段并不恰好彼此平行時(shí)，其間的距離例如可以由從一條線段的中點(diǎn)到另一條線段的距離定義。圖1是示出可以實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1000的硬件配置的框圖。如圖1所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)1110。計(jì)算機(jī)1110包括經(jīng)由系統(tǒng)總線1121連接的處理單元1120、系統(tǒng)存儲(chǔ)器1130、固定非易失性存儲(chǔ)器接口 1140、可移動(dòng)非易失性存儲(chǔ)器接口 1150、用戶輸入接口 1160、網(wǎng)絡(luò)接口 1170、視頻接口 1190和輸出外圍接口 1195。系統(tǒng)存儲(chǔ)器1130包括R0M(只讀存儲(chǔ)器)1131和RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)1132。 BIOS(基本輸入輸出系統(tǒng))1133駐留在ROM 1131中。操作系統(tǒng)1134、應(yīng)用程序1135、其它程序模塊1136和某些程序數(shù)據(jù)1137駐留在RAM 1132中。諸如硬盤(pán)之類(lèi)的固定非易失性存儲(chǔ)器1141連接到固定非易失性存儲(chǔ)器接口 1140。固定非易失性存儲(chǔ)器1141例如可以存儲(chǔ)操作系統(tǒng)1144、應(yīng)用程序1145、其它程序模塊1146和某些程序數(shù)據(jù)1147。諸如軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器1151和⑶-ROM驅(qū)動(dòng)器1155之類(lèi)的可移動(dòng)非易失性存儲(chǔ)器連接到可移動(dòng)非易失性存儲(chǔ)器接口 1150。例如，軟盤(pán)可以被插入到軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器1151中，以及 ⑶(光盤(pán))可以被插入到⑶-ROM驅(qū)動(dòng)器1155中。諸如鼠標(biāo)1161和鍵盤(pán)1162之類(lèi)的輸入設(shè)備被連接到用戶輸入接口 1160。計(jì)算機(jī)1110可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口 1170連接到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1180。例如，網(wǎng)絡(luò)接口 1170可以通過(guò)局域網(wǎng)1171連接到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1180?；蛘?，網(wǎng)絡(luò)接口 1170可以連接到調(diào)制解調(diào)器(調(diào)制器-解調(diào)器)1172，以及調(diào)制解調(diào)器1172經(jīng)由廣域網(wǎng)1173連接到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī) 1180。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1180可以包括諸如硬盤(pán)之類(lèi)的存儲(chǔ)器1181，其存儲(chǔ)遠(yuǎn)程應(yīng)用程序 1185。視頻接口 1190連接到監(jiān)視器1191。輸出外圍接口 1195連接到打印機(jī)1196和揚(yáng)聲器1197。圖1所示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)僅僅是說(shuō)明性的并且決不意圖對(duì)本發(fā)明、其應(yīng)用或用途的任何限制。圖1所示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以被實(shí)施于任何實(shí)施例，可作為獨(dú)立計(jì)算機(jī)，也可作為設(shè)備中的處理系統(tǒng)，可以移除一個(gè)或多個(gè)不必要的組件，也可以向其添加一個(gè)或多個(gè)附加的組件。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的用于校正展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像的裝訂部分中的陰影的圖像處理設(shè)備2000的示例性框圖。如圖2所示，圖像處理設(shè)備2000包括裝訂部分確定裝置2100，用于確定掃描圖像上的裝訂部分；陰影數(shù)據(jù)映射圖生成裝置2300，用于根據(jù)所確定的裝訂部分的最頂端部分中的像素值和最底端部分中的像素值，生成由所確定的裝訂部分的陰影數(shù)據(jù)構(gòu)成的陰影數(shù)據(jù)映射圖；以及校正裝置2500，用于通過(guò)使用所生成的陰影數(shù)據(jù)映射圖，校正所確定的裝訂部分中的陰影。優(yōu)選地，所述陰影數(shù)據(jù)映射圖生成裝置2300包括頂端估計(jì)裝置2310，用于通過(guò)使用所確定的裝訂部分的最頂端部分中的像素值，估計(jì)所確定的裝訂部分的頂端的陰影數(shù)據(jù)；底端估計(jì)裝置2330，用于通過(guò)使用所確定的裝訂部分的最底端部分中的像素值，估計(jì)所確定的裝訂部分的底端的陰影數(shù)據(jù)；以及插值裝置2350，用于對(duì)所確定的裝訂部分的頂端和底端的陰影數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，從而生成所確定的裝訂部分的頂端和底端之外的其他陰影數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述裝訂部分確定裝置2100包括用于確定展開(kāi)的書(shū)籍的頂端邊界和底端邊界的裝置2110 ；以及用于確定所述裝訂部分的左側(cè)邊界和右側(cè)邊界的裝置2130，所確定的裝訂部分的所述左側(cè)邊界和右側(cè)邊界與所述展開(kāi)的書(shū)籍的頂端邊界或底端邊界正交。優(yōu)選地，所述頂端估計(jì)裝置2310包括用于對(duì)于所確定的裝訂部分的每一列，搜索與該列的最頂端的N個(gè)像素當(dāng)中的最亮的像素對(duì)應(yīng)的像素值，并且使用與所述最亮的像素對(duì)應(yīng)的所述像素值作為該列的頂端的陰影數(shù)據(jù)的裝置2311，其中列是與所確定的裝訂部分的左側(cè)邊界或右側(cè)邊界平行的像素行，并且N為預(yù)定的正整數(shù)；和/或用于在對(duì)于每一列估計(jì)陰影數(shù)據(jù)之后，處理所確定的裝訂部分的頂端的陰影數(shù)據(jù)，使得在所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)被校正的裝置2313。
優(yōu)選地，所述底端估計(jì)裝置2330包括用于對(duì)于所確定的裝訂部分的每一列，搜索與該列的最底端的N個(gè)像素當(dāng)中的最亮的像素對(duì)應(yīng)的像素值，并且使用與所述最亮的像素對(duì)應(yīng)的所述像素值作為該列的底端的陰影數(shù)據(jù)的裝置2331，其中列是與所確定的裝訂部分的左側(cè)邊界或右側(cè)邊界平行的像素行，并且N為預(yù)定的正整數(shù)；和/或用于在對(duì)于每一列估計(jì)陰影數(shù)據(jù)之后，處理所確定的裝訂部分的底端的陰影數(shù)據(jù)，使得在所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)被校正的裝置2333。優(yōu)選地，所述陰影數(shù)據(jù)映射圖生成裝置2300還包括用于生成與所確定的裝訂部分具有相同大小的空白陰影數(shù)據(jù)映射圖的裝置2370，以及用于在空白陰影數(shù)據(jù)映射圖中填充所確定的裝訂部分的頂端的所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)、所確定的裝訂部分的底端的所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)、以及從所述插值生成的陰影數(shù)據(jù)的裝置2390。優(yōu)選地，所述圖像處理設(shè)備2000還包括畸變校正裝置2700，用于校正掃描圖像的幾何畸變。以上裝置是用于實(shí)施以下要描述的過(guò)程的示例性和/或優(yōu)選的模塊。以上并未詳盡地描述用于實(shí)施各個(gè)步驟的模塊。然而，只要有執(zhí)行某個(gè)過(guò)程的步驟，就可以有用于實(shí)施同一過(guò)程的對(duì)應(yīng)的功能模塊或裝置。通過(guò)以下描述的步驟以及與這些步驟對(duì)應(yīng)的裝置的所有組合限定的技術(shù)方案都包括在本申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容中，只要它們構(gòu)成的這些技術(shù)方案是完整并且可應(yīng)用的。此外，由各種裝置構(gòu)成的上述系統(tǒng)可以作為功能模塊被并入到掃描儀或者復(fù)印機(jī)之類(lèi)的硬件裝置中。除了這些功能模塊之外，掃描儀或復(fù)印機(jī)當(dāng)然可以具有其他硬件或者軟件部件。以下將描述根據(jù)本發(fā)明的圖像處理方法的示例性和/或優(yōu)選實(shí)施例。圖3是示出校正展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像的裝訂部分中的陰影的處理的流程圖。在步驟S301中，輸入展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像。在步驟S303中，確定展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像上的裝訂部分。很多現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)已提出了通過(guò)利用例如對(duì)裝訂中心線或整個(gè)掃描圖像的像素值的分布的估計(jì)來(lái)確定或定位展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像中的裝訂部分的各種方法?，F(xiàn)有技術(shù)中已知的任何確定裝訂部分的技術(shù)均可使用。尤其是，因?yàn)楸景l(fā)明不需要對(duì)裝訂部分的精確確定，因此僅粗略確定裝訂部分的方法在此也可使用，而且不會(huì)不利地影響技術(shù)效果。在步驟S305中，通過(guò)使用所確定的裝訂部分的最頂端部分和最底端部分中的像素值，對(duì)于所確定的裝訂部分生成陰影數(shù)據(jù)映射圖。例如可以通過(guò)將所確定的裝訂部分分割為多個(gè)小的部分、并且對(duì)于這些小的部分中的每一個(gè)分別生成陰影數(shù)據(jù)來(lái)生成陰影數(shù)據(jù)映射圖。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，與最頂端部分和最底端部分中的多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域中的像素當(dāng)中最亮的像素對(duì)應(yīng)的像素值可被用于生成所確定的裝訂部分的陰影數(shù)據(jù)映射圖。在步驟S307中，通過(guò)使用所生成的陰影數(shù)據(jù)映射圖來(lái)去除(校正)所確定的裝訂部分中的陰影。以這種方式，獲得具有沒(méi)有陰影的裝訂部分的掃描圖像。以下，將描述一些優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)注意，以下的優(yōu)選實(shí)施例可以單獨(dú)地實(shí)施，或者也可以以任何組合實(shí)施。
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如上所述，本發(fā)明能夠采用粗略確定展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像的裝訂部分的方法。 以下給出一種用于確定裝訂部分的簡(jiǎn)單和方便的方式，其不需要估計(jì)裝訂中心線或者整幅掃描圖像的像素值的分布。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的確定展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像上的裝訂部分的示例性處理的流程圖。圖4中所示的該流程圖中的處理描述了用于執(zhí)行步驟S303 的過(guò)程的示例性處理，并且可以在步驟S301之后執(zhí)行。在步驟S401中，確定展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像中的書(shū)籍邊界。現(xiàn)有技術(shù)中已公開(kāi)了用于在圖像中定位矩形對(duì)象的各種技術(shù)，任何這樣的技術(shù)都可用于在此確定書(shū)籍邊界。例如，可以如下確定展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像中的書(shū)籍邊界。首先，通過(guò)利用一般的邊緣檢測(cè)方法，諸如利用Sobel算子或Carmy算子等的邊緣檢測(cè)方法，從掃描圖像中產(chǎn)生邊緣圖像。然后，選擇邊緣圖像中的最上方的長(zhǎng)水平曲線作為頂端書(shū)籍邊界，并且選擇邊緣圖像中的最下方的長(zhǎng)水平曲線作為底端書(shū)籍邊界。此后，選擇邊緣圖像中的最左側(cè)的長(zhǎng)垂直線作為左側(cè)書(shū)籍邊界，并且選擇邊緣圖像中的最右側(cè)的長(zhǎng)垂直線作為右側(cè)書(shū)籍邊界。從而，從掃描圖像中檢測(cè)出書(shū)籍的整個(gè)邊界。對(duì)邊緣圖像的產(chǎn)生和利用在本領(lǐng)域是公知的，因此將不在這里詳細(xì)描述。也可以使用用于確定書(shū)籍邊界的其他方法。例如，左側(cè)書(shū)籍邊界和右側(cè)書(shū)籍邊界可以不從邊緣圖像中的垂直線檢測(cè)，而是可考慮頂端書(shū)籍邊界和底端書(shū)籍邊界的朝向和端部來(lái)確定。在這種情況下，能夠僅使用關(guān)于頂端書(shū)籍邊界和底端書(shū)籍邊界的朝向和端部的信息，而無(wú)需產(chǎn)生或估計(jì)左側(cè)書(shū)籍邊界和右側(cè)書(shū)籍邊界。圖5示出對(duì)于展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像的所確定的書(shū)籍邊界的示例。在步驟S403中，在確定了書(shū)籍邊界之后，在校正陰影之前校正掃描圖像的幾何畸變。應(yīng)注意，此步驟不是必需的，因?yàn)閹缀位儗?duì)本發(fā)明幾乎沒(méi)有影響。此外，即使書(shū)籍在掃描期間被傾斜地?cái)[放，也可以實(shí)施本發(fā)明而不使性能下降。也就是說(shuō)，一些幾何畸變也是可以接受的，并且不使本發(fā)明的性能劣化。作為替換方案，幾何畸變的校正也可在去除陰影之后實(shí)施，這與本發(fā)明關(guān)系不大，將不在此描述。在步驟S405中，確定左側(cè)邊界確定位置和右側(cè)邊界確定位置，其中所述左側(cè)邊界確定位置在左側(cè)書(shū)籍邊界(或者頂端或底端書(shū)籍邊界的左端)的右側(cè)，且距離左側(cè)書(shū)籍邊界(或者頂端或底端書(shū)籍邊界的左端)W個(gè)像素，所述右側(cè)邊界確定位置在右側(cè)書(shū)籍邊界 (或者頂端或底端書(shū)籍邊界的右端)的左側(cè)，且距離右側(cè)書(shū)籍邊界(或者頂端或底端書(shū)籍邊界的右端)W個(gè)像素，其中W是給定的閾值，并且等于書(shū)籍寬度的某個(gè)比例(例如書(shū)籍寬度女0.幻，其中所述書(shū)籍寬度被定義為左側(cè)書(shū)籍邊界(或者頂端或底端書(shū)籍邊界的左端)和右側(cè)書(shū)籍邊界(或者頂端或底端書(shū)籍邊界的右端)之間的距離。在步驟S407，確定裝訂部分的邊界。具體地，對(duì)于已被校正了幾何畸變的掃描圖像，頂端書(shū)籍邊界和底端書(shū)籍邊界是兩條平行的直線段，它們被設(shè)為裝訂部分的頂端邊界和底端邊界。產(chǎn)生分別穿過(guò)上述左側(cè)邊界確定位置和右側(cè)邊界確定位置并且與頂端邊界和底端邊界正交的兩條平行直線，作為所述裝訂部分的左側(cè)邊界和右側(cè)邊界。對(duì)于沒(méi)有被校正幾何畸變的掃描圖像，從畸變的頂端書(shū)籍邊界和底端書(shū)籍邊界進(jìn)行近似而得到的兩條直線被設(shè)置作為裝訂部分的頂端邊界和底端邊界。產(chǎn)生分別穿過(guò)上述左側(cè)邊界確定位置和右側(cè)邊界確定位置并且與裝訂部分的頂端邊界和底端邊界中的至少之一正交的兩條平行直線，作為所述裝訂部分的左側(cè)邊界和右側(cè)邊界。然后，在確定了裝訂部分的頂端邊界、底端邊界、左側(cè)邊界和右側(cè)邊界之后，所述裝訂部分被確定。圖6示出圖5所示的示例的展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像中的所確定的裝訂部分。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的產(chǎn)生陰影數(shù)據(jù)映射圖的示例性處理的流程圖。圖7中示出的流程圖中的處理描述了用于執(zhí)行步驟S305的處理的示例性處理， 并且可以在步驟S303之后執(zhí)行。在步驟S701中，通過(guò)使用所確定的裝訂部分的最頂端部分來(lái)估計(jì)所確定的裝訂部分的頂端的陰影數(shù)據(jù)。所確定的裝訂部分的最頂端部分可以被定義為所確定的裝訂部分中的、到所確定的裝訂部分的頂端邊界的距離等于或小于N個(gè)像素的全部像素，其中N是預(yù)定的正整數(shù)。例如，該閾值可被設(shè)為N 0.1 *書(shū)籍高度，其中所述書(shū)籍高度被定義為所確定的裝訂部分的頂端邊界和底端邊界之間的距離。優(yōu)選地，可以以列為單位估計(jì)所確定的裝訂部分的頂端的陰影數(shù)據(jù)。在此，“列”是指與所確定的裝訂部分的左側(cè)邊界或右側(cè)邊界平行的像素行。對(duì)于所確定的裝訂部分的每一列，搜索與該列的最頂端部分中的最亮的像素對(duì)應(yīng)的像素值，并且所得到的與所述最亮的像素對(duì)應(yīng)的像素值被作為用于該列的頂端的陰影數(shù)據(jù)。以這種方式，每一列具有作為對(duì)于該列的頂端的陰影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。在所獲得的用于頂端的陰影數(shù)據(jù)當(dāng)中，一些列可能具有錯(cuò)誤的陰影數(shù)據(jù)。錯(cuò)誤的陰影數(shù)據(jù)可能是噪聲或表格線等引起的。為了校正可能的錯(cuò)誤的陰影數(shù)據(jù)，優(yōu)選可在這里應(yīng)用后處理步驟。例如，通過(guò)觀察展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像中的陰影，可以獲得以下的準(zhǔn)則 裝訂中心線上的陰影是最暗的，并且隨著從裝訂中心線移動(dòng)到所確定的裝訂部分的兩側(cè)， 陰影變得較淺。所述后處理可對(duì)可能的錯(cuò)誤陰影數(shù)據(jù)執(zhí)行校正，以使得可以滿足以上的準(zhǔn)則或類(lèi)似準(zhǔn)則。例如，在所述后處理中，檢查所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)，去除不符合以上的準(zhǔn)則或類(lèi)似準(zhǔn)則的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并且由相鄰的列中的數(shù)據(jù)點(diǎn)的值或者由從相鄰的列中的數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算的值(例如，左邊的相鄰的列和右邊的相鄰的列中的數(shù)據(jù)點(diǎn)的值的平均值)來(lái)代替所除去的數(shù)據(jù)點(diǎn)。圖8是示出校正錯(cuò)誤的陰影數(shù)據(jù)的示例的示意圖。圖8中的圓圈符號(hào)表示陰影數(shù)據(jù)的正確數(shù)據(jù)點(diǎn)，三角形符號(hào)表示錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)點(diǎn)，其具有比更接近裝訂中心線的相鄰的列的值更高的值，并且方形符號(hào)表示對(duì)于錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)點(diǎn)的校正后的數(shù)據(jù)，所述校正后的數(shù)據(jù)是通過(guò)將左側(cè)的相鄰的列和右側(cè)的相鄰的列中的數(shù)據(jù)點(diǎn)的值求平均而獲得的。作為替換方案，為了校正最頂端部分的陰影數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤，也可以將諸如曲線擬合之類(lèi)的其他技術(shù)應(yīng)用于這些數(shù)據(jù)點(diǎn)，以抑制陰影數(shù)據(jù)中的不正常波動(dòng)。在步驟S703中，通過(guò)使用所確定的裝訂部分的最底端部分來(lái)估計(jì)所確定的裝訂部分的底端的陰影數(shù)據(jù)。所確定的裝訂部分的最底端部分可以被定義為所確定的裝訂部分中的、到所確定的裝訂部分的底端邊界的距離等于或小于N個(gè)像素的全部像素，其中N是預(yù)定的正整數(shù)。例如，該閾值可被設(shè)為N 0.1 *書(shū)籍高度，其中所述書(shū)籍高度定義為所確定的裝訂部分的頂端邊界和底端邊界之間的距離。優(yōu)選地，可以以列為單位估計(jì)所確定的裝訂部分的底端的陰影數(shù)據(jù)。在此，“列”具有與為所確定的裝訂部分的頂端描述的“列”的含義相同的含義。對(duì)于所確定的裝訂部分的每一列，搜索與該列的最底端部分中的最亮的像素對(duì)應(yīng)的像素值，并且所得到的與所述最亮的像素對(duì)應(yīng)的像素值被作為用于該列的底端的陰影數(shù)據(jù)。以這種方式，每一列具有作為對(duì)于該列的底端的陰影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。在所獲得的用于底端的陰影數(shù)據(jù)當(dāng)中，一些列可能具有錯(cuò)誤的陰影數(shù)據(jù)。錯(cuò)誤的陰影數(shù)據(jù)可能是噪聲或表格線等引起的。為了校正可能的錯(cuò)誤的陰影數(shù)據(jù)，優(yōu)選可在這里應(yīng)用與對(duì)于頂端描述的后處理步驟類(lèi)似的后處理步驟。例如，所述后處理可與以上對(duì)于頂端描述的后處理相同。請(qǐng)注意，雖然從圖7的流程圖中，對(duì)底端的陰影數(shù)據(jù)的估計(jì)看似在對(duì)頂端的陰影數(shù)據(jù)的估計(jì)之后執(zhí)行，但是對(duì)底端的陰影數(shù)據(jù)的估計(jì)可以在對(duì)頂端的陰影數(shù)據(jù)的估計(jì)之前執(zhí)行，或者可以并行地執(zhí)行對(duì)頂端的陰影數(shù)據(jù)的估計(jì)和對(duì)底端的陰影數(shù)據(jù)的估計(jì)。也就是說(shuō)，本發(fā)明不限制用于執(zhí)行對(duì)頂端和底端的陰影數(shù)據(jù)的估計(jì)的時(shí)間順序。在步驟S705中，對(duì)所確定的裝訂部分的頂端和底端的陰影數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，使得估計(jì)出處于所確定的裝訂部分的頂端和底端之間的陰影數(shù)據(jù)。具體地，對(duì)于所確定的裝訂部分的每一列，通過(guò)對(duì)該列的頂端和底端的陰影數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，獲得處于該列的頂端和底端之間的陰影數(shù)據(jù)。利用垂直方向的插值，即使書(shū)籍在掃描期間被傾斜而沒(méi)有對(duì)掃描圖像的幾何畸變進(jìn)行校正，本發(fā)明仍然能夠獲得好的性能。以這種方式，可以獲得所確定的裝訂部分中的所有列的所有陰影數(shù)據(jù)。在步驟S707中，例如可以按照以下方式生成陰影數(shù)據(jù)映射圖。首先，可先生成空白陰影數(shù)據(jù)映射圖。所述空白陰影數(shù)據(jù)映射圖可具有與所確定的裝訂部分相同的尺寸，并且所述空白陰影數(shù)據(jù)映射圖上的每個(gè)像素對(duì)應(yīng)于所確定的裝訂部分上的相同位置上的像素。然后，對(duì)于空白陰影數(shù)據(jù)映射圖的每一列，在所確定的裝訂部分的頂端和底端的陰影數(shù)據(jù)被填充到空白陰影數(shù)據(jù)映射圖上的相應(yīng)的頂端和底端位置中。 然后，對(duì)于空白陰影數(shù)據(jù)映射圖的每一列，作為插值的結(jié)果獲得的、所確定的裝訂部分的頂端和底端以外的、所確定的裝訂部分的其他部分中的陰影數(shù)據(jù)被填充到空白陰影數(shù)據(jù)映射圖上的相應(yīng)的位置中。以這種方式，生成對(duì)于整個(gè)所確定的裝訂部分的陰影數(shù)據(jù)映射圖。雖然以上詳細(xì)地描述了生成陰影數(shù)據(jù)映射圖的一種具體方式，生成陰影數(shù)據(jù)映射圖的方法和所述陰影數(shù)據(jù)映射圖本身的詳細(xì)構(gòu)成不限于上述的具體方式。例如，在上述描述中，首先描述了如何生成每個(gè)陰影數(shù)據(jù)，然后描述了將陰影數(shù)據(jù)填充到空白陰影數(shù)據(jù)映射圖中的各個(gè)位置中。然而，可如下實(shí)施上述處理首先生成空白陰影數(shù)據(jù)映射圖，然后每次一個(gè)像素地，生成一個(gè)陰影數(shù)據(jù)并同時(shí)將所述一個(gè)陰影數(shù)據(jù)填充到空白陰影數(shù)據(jù)映射圖中的相應(yīng)位置中。此外， 根據(jù)以上描述，陰影數(shù)據(jù)映射圖中的數(shù)據(jù)點(diǎn)是為所確定的裝訂部分中的像素所估計(jì)的像素值。然而，陰影數(shù)據(jù)映射圖中的數(shù)據(jù)點(diǎn)還可以是由被預(yù)定像素值歸一化的歸一化像素值。此外，如前面說(shuō)明的那樣，陰影數(shù)據(jù)映射圖也可以具有數(shù)學(xué)表達(dá)式的形式。因此，只要陰影數(shù)據(jù)映射圖能夠表征陰影在所確定的裝訂部分中的分布就足夠了。此外，陰影數(shù)據(jù)映射圖可以接受諸如用于校正誤差或增強(qiáng)圖像質(zhì)量的進(jìn)一步的處理。圖9示出對(duì)于圖6所示的示例中的所確定的裝訂部分所生成的陰影數(shù)據(jù)映射圖的示例?？梢钥闯觯幱皵?shù)據(jù)映射圖表征了背景的陰影的分布，并且不包含任何與書(shū)籍中印刷的文字或圖片有關(guān)的信息。以下將描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例通過(guò)使用所生成的陰影數(shù)據(jù)映射圖除去(校正)所確定的裝訂部分中的陰影的示例性處理。該處理可在步驟S307中執(zhí)行，即在步驟S305之后執(zhí)行。例如，可以根據(jù)以下公式校正在有陰影的掃描圖像上的所確定的裝訂部分中的像
素值D (x, y) = M*I(x, y)/S(x, y)其中，D(x，y)是所確定的裝訂部分中在位置(x，y)處的校正之后的像素的像素值 (校正后的像素值)，I(x，y)是所確定的裝訂部分中在位置(χ，y)處的校正之前的像素的像素值(原始像素值)，S (x, y)是對(duì)于位置(X，y)處的像素的陰影數(shù)據(jù)值，并且M是代表 “理想”背景像素值的像素值。當(dāng)在某個(gè)位置(χ，y)處S(x，y)等于I(x，y)時(shí)，也就是說(shuō)， 當(dāng)該位置處的陰影數(shù)據(jù)等于該位置處的原始像素值時(shí)，這意味著該位置處于背景部分(空白部分)中。在這種情況下，校正后的像素值D (x，y)等于表示“理想”背景像素值的Μ。因此，可以看出，根據(jù)本發(fā)明的方法將背景部分中的原始像素值變換成“理想”像素值Μ,無(wú)論其原始像素值如何。例如，M可被設(shè)置為校正前的整個(gè)陰影數(shù)據(jù)部分中最亮的像素的像素值。作為替換方案，M也可以是其他的預(yù)定像素值。在這種情況下，也可從而調(diào)整掃描圖像中的非陰影部分中的像素值，使得校正后的背景像素值具有均勻的值。上述的公式給出了關(guān)于如何使用陰影數(shù)據(jù)映射圖來(lái)校正有陰影的裝訂部分中的像素值的示例。然而，使用所述陰影數(shù)據(jù)映射圖的具體方法不被上述公式限制。可以應(yīng)用加權(quán)系數(shù)W(x，y)，使得通過(guò)對(duì)I(x，y)加權(quán)獲得D(x，y)。也可以在利用陰影數(shù)據(jù)映射圖進(jìn)行校正之前、期間或之后，根據(jù)需要應(yīng)用其他處理。圖10示出通過(guò)將圖9中示出的陰影校正數(shù)據(jù)應(yīng)用于圖6中示出的所確定的裝訂部分獲得的陰影校正后的掃描圖像的示例。從圖10可見(jiàn)，在展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像的裝訂部分中發(fā)生的陰影已被很好地去除。可使用以上的圖像處理方法和設(shè)備來(lái)校正展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像的裝訂部分中的陰影。所述圖像處理方法和設(shè)備可被構(gòu)造成與掃描儀(圖像掃描設(shè)備)分離的設(shè)備，或者可以被構(gòu)建在掃描儀內(nèi)。在根據(jù)本發(fā)明的圖像處理方法和設(shè)備被構(gòu)建在掃描儀內(nèi)時(shí)，它們可被配置為掃描儀的圖像處理部的一部分，并且可按照程序的形式被存儲(chǔ)在掃描儀的存儲(chǔ)裝置中以供控制器使用。在這種情況下，上述的圖像處理設(shè)備可構(gòu)成掃描儀的功能模塊。 在讀取控制部獲得了展開(kāi)的書(shū)籍的讀取圖像(掃描圖像)之后，根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備于是可執(zhí)行上述的圖像處理方法，以校正掃描圖像的裝訂部分中的陰影。由此，掃描儀的用戶可從掃描儀立即獲得陰影校正后的(陰影去除后的)圖像而不需要任何進(jìn)一步處理圖像的努力。在掃描儀被并入到復(fù)印機(jī)的情況下，復(fù)印機(jī)的用戶可獲得其中展開(kāi)的書(shū)籍的圖像的陰影被校正(陰影被去除)的復(fù)印件。此外，當(dāng)然，也可以在根據(jù)本發(fā)明的圖像處理方法之前、期間或之后，執(zhí)行諸如幾何畸變校正之類(lèi)的其他圖像處理過(guò)程?？梢酝ㄟ^(guò)許多方式來(lái)實(shí)施本發(fā)明的方法和設(shè)備。例如，可以通過(guò)軟件、硬件、固件、 或其任何組合來(lái)實(shí)施本發(fā)明的方法和設(shè)備。上述的方法步驟的次序僅是說(shuō)明性的，本發(fā)明的方法步驟不限于以上具體描述的次序，除非以其他方式明確說(shuō)明。此外，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明還可以被實(shí)施為記錄在記錄介質(zhì)中的程序，其包括用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的機(jī)器可讀指令。因而，本發(fā)明還覆蓋存儲(chǔ)用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的程序的記錄介質(zhì)。
雖然已通過(guò)示例詳細(xì)展示了本發(fā)明的一些具體實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，上述示例僅意圖是示例性的而不限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述實(shí)施例可以被修改而不脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。本發(fā)明的范圍是通過(guò)所附的權(quán)利要求限定的。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理方法，所述圖像處理方法能夠校正展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像上的裝訂部分中的陰影，所述圖像處理方法包括如下步驟裝訂部分確定步驟，確定掃描圖像上的裝訂部分；陰影數(shù)據(jù)映射圖生成步驟，根據(jù)所確定的裝訂部分的最頂端部分中的像素值和最底端部分中的像素值，生成由所確定的裝訂部分的陰影數(shù)據(jù)構(gòu)成的陰影數(shù)據(jù)映射圖；以及校正步驟，通過(guò)使用所生成的陰影數(shù)據(jù)映射圖，校正所確定的裝訂部分中的陰影。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其中所述陰影數(shù)據(jù)映射圖生成步驟包括如下步驟頂端估計(jì)步驟，通過(guò)使用所確定的裝訂部分的最頂端部分中的像素值，估計(jì)所確定的裝訂部分的頂端的陰影數(shù)據(jù)；底端估計(jì)步驟，通過(guò)使用所確定的裝訂部分的最底端部分中的像素值，估計(jì)所確定的裝訂部分的底端的陰影數(shù)據(jù)；以及插值步驟，對(duì)所確定的裝訂部分的頂端和底端的陰影數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，從而生成所確定的裝訂部分的頂端和底端之外的其他陰影數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其中所述裝訂部分確定步驟包括如下步驟 確定展開(kāi)的書(shū)籍的頂端邊界和底端邊界；以及確定所述裝訂部分的左側(cè)邊界和右側(cè)邊界，所確定的裝訂部分的所述左側(cè)邊界和右側(cè)邊界與所述展開(kāi)的書(shū)籍的頂端邊界或底端邊界正交。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理方法，其中所述頂端估計(jì)步驟包括如下步驟對(duì)于所確定的裝訂部分的每一列，搜索與該列的最頂端的N個(gè)像素當(dāng)中的最亮的像素對(duì)應(yīng)的像素值，并且使用與所述最亮的像素對(duì)應(yīng)的所述像素值作為該列的頂端的陰影數(shù)據(jù)，其中列是與所確定的裝訂部分的左側(cè)邊界或右側(cè)邊界平行的像素行，并且N為預(yù)定的正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理方法，其中所述頂端估計(jì)步驟進(jìn)一步包括如下步驟在對(duì)于每一列估計(jì)陰影數(shù)據(jù)之后，處理所確定的裝訂部分的頂端的陰影數(shù)據(jù)，使得在所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)被校正。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理方法，其中所述底端估計(jì)步驟包括如下步驟對(duì)于所確定的裝訂部分的每一列，搜索與該列的最底端的N個(gè)像素當(dāng)中的最亮的像素對(duì)應(yīng)的像素值，并且使用與所述最亮的像素對(duì)應(yīng)的所述像素值作為該列的底端的陰影數(shù)據(jù)，其中列是與所確定的裝訂部分的左側(cè)邊界或右側(cè)邊界平行的像素行，并且N為預(yù)定的正整數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理方法，其中所述底端估計(jì)步驟進(jìn)一步包括如下步驟在對(duì)于每一列估計(jì)陰影數(shù)據(jù)之后，處理所確定的裝訂部分的底端的陰影數(shù)據(jù)，使得在所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)被校正。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一項(xiàng)所述的圖像處理方法，其中，所述陰影數(shù)據(jù)映射圖生成步驟進(jìn)一步包括如下步驟生成與所確定的裝訂部分具有相同大小的空白陰影數(shù)據(jù)映射圖，以及在空白陰影數(shù)據(jù)映射圖中填充所確定的裝訂部分的頂端的所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)、所確定的裝訂部分的底端的所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)、以及從所述插值生成的陰影數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的圖像處理方法，進(jìn)一步包括畸變校正步驟，校正掃描圖像的幾何畸變。
10.一種圖像處理設(shè)備，所述圖像處理設(shè)備能夠校正展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像上的裝訂部分中的陰影，所述圖像處理設(shè)備包括裝訂部分確定裝置，用于確定掃描圖像上的裝訂部分；陰影數(shù)據(jù)映射圖生成裝置，用于根據(jù)所確定的裝訂部分的最頂端部分中的像素值和最底端部分中的像素值，生成由所確定的裝訂部分的陰影數(shù)據(jù)構(gòu)成的陰影數(shù)據(jù)映射圖；以及校正裝置，用于通過(guò)使用所生成的陰影數(shù)據(jù)映射圖，校正所確定的裝訂部分中的陰影。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理設(shè)備，其中所述陰影數(shù)據(jù)映射圖生成裝置包括頂端估計(jì)裝置，用于通過(guò)使用所確定的裝訂部分的最頂端部分中的像素值，估計(jì)所確定的裝訂部分的頂端的陰影數(shù)據(jù)；底端估計(jì)裝置，用于通過(guò)使用所確定的裝訂部分的最底端部分中的像素值，估計(jì)所確定的裝訂部分的底端的陰影數(shù)據(jù)；以及插值裝置，用于對(duì)所確定的裝訂部分的頂端和底端的陰影數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，從而生成所確定的裝訂部分的頂端和底端之外的其他陰影數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理設(shè)備，其中所述裝訂部分確定裝置包括用于確定展開(kāi)的書(shū)籍的頂端邊界和底端邊界的裝置；以及用于確定所述裝訂部分的左側(cè)邊界和右側(cè)邊界的裝置，所確定的裝訂部分的所述左側(cè)邊界和右側(cè)邊界與所述展開(kāi)的書(shū)籍的頂端邊界或底端邊界正交。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理設(shè)備，其中所述頂端估計(jì)裝置包括用于對(duì)于所確定的裝訂部分的每一列，搜索與該列的最頂端的N個(gè)像素當(dāng)中的最亮的像素對(duì)應(yīng)的像素值，并且使用與所述最亮的像素對(duì)應(yīng)的所述像素值作為該列的頂端的陰影數(shù)據(jù)的裝置，其中列是與所確定的裝訂部分的左側(cè)邊界或右側(cè)邊界平行的像素行，并且N 為預(yù)定的正整數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理設(shè)備，其中所述頂端估計(jì)裝置進(jìn)一步包括用于在對(duì)于每一列估計(jì)陰影數(shù)據(jù)之后，處理所確定的裝訂部分的頂端的陰影數(shù)據(jù)，使得在所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)被校正的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理設(shè)備，其中所述底端估計(jì)裝置包括用于對(duì)于所確定的裝訂部分的每一列，搜索與該列的最底端的N個(gè)像素當(dāng)中的最亮的像素對(duì)應(yīng)的像素值，并且使用與所述最亮的像素對(duì)應(yīng)的所述像素值作為該列的底端的陰影數(shù)據(jù)的裝置，其中列是與所確定的裝訂部分的左側(cè)邊界或右側(cè)邊界平行的像素行，并且N 為預(yù)定的正整數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理設(shè)備，其中所述底端估計(jì)裝置進(jìn)一步包括用于在對(duì)于每一列估計(jì)陰影數(shù)據(jù)之后，處理所確定的裝訂部分的底端的陰影數(shù)據(jù)，使得在所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)被校正的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求11-16中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述陰影數(shù)據(jù)映射圖生成裝置進(jìn)一步包括用于生成與所確定的裝訂部分具有相同大小的空白陰影數(shù)據(jù)映射圖的裝置，以及用于在空白陰影數(shù)據(jù)映射圖中填充所確定的裝訂部分的頂端的所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)、所確定的裝訂部分的底端的所估計(jì)的陰影數(shù)據(jù)、以及從所述插值生成的陰影數(shù)據(jù)的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求10-16中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，進(jìn)一步包括 畸變校正裝置，用于校正掃描圖像的幾何畸變。
19.一種圖像掃描設(shè)備，包括讀取控制裝置，用于讀取展開(kāi)的書(shū)籍的圖像以生成掃描圖像；以及根據(jù)權(quán)利要求10-18中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明給出一種圖像處理方法、圖像處理設(shè)備以及圖像掃描設(shè)備，其能夠校正展開(kāi)的書(shū)籍的掃描圖像上的裝訂部分中的陰影。所述圖像處理方法包括如下步驟裝訂部分確定步驟，確定掃描圖像上的裝訂部分；陰影數(shù)據(jù)映射圖生成步驟，根據(jù)所確定的裝訂部分的最頂端部分中的像素值和最底端部分中的像素值，生成由所確定的裝訂部分的陰影數(shù)據(jù)構(gòu)成的陰影數(shù)據(jù)映射圖；以及校正步驟，通過(guò)使用所生成的陰影數(shù)據(jù)映射圖，校正所確定的裝訂部分中的陰影。本發(fā)明的實(shí)施非?？焖佟⑷菀撞⑶也话嘿F，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)好的校正性能。
文檔編號(hào)H04N1/387GK102196148SQ20101011662
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者李建杰, 胥立豐 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社