專利名稱：灰度圖像二值化處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可將灰度圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像的圖像處理系統(tǒng)及方法，尤指一種可利用兩種不同的灰度/二值圖像轉(zhuǎn)換方式來轉(zhuǎn)換灰度圖像的圖像處理系統(tǒng)及方法。
目前有許多圖像處理裝置需要將掃描所得的灰度圖像(gray-level image)轉(zhuǎn)換成二值圖像(binary image)。常用的灰度/二值圖像轉(zhuǎn)換方法大致可分為兩類，一類為二色階(line-art/bi-level)轉(zhuǎn)換方法，另一類為半色調(diào)(half-tone)轉(zhuǎn)換方法。二色階轉(zhuǎn)換方法的基本原理為在0～255的灰度值中設(shè)定一個灰度閾值(threshold)，以此閾值來區(qū)分黑白，凡大于此一閾值的灰度點以“1”表示，而小于此一閾值的灰度點則以“0”表示，因此所產(chǎn)生的畫質(zhì)黑白分明、對比強(qiáng)烈，極適用于文字稿的表現(xiàn)，但對于具有連續(xù)灰度變化的圖稿則不適用。
半色調(diào)轉(zhuǎn)換方法包括有高頻顫動法(dither method)、誤差擴(kuò)散法(errordiffusion method)和相鄰像素相關(guān)密度分配法(correlative density assignmentof adjacent pixels-CAPIX)等多種。其中廣為使用的高頻顫動法的基本原理為預(yù)先設(shè)定一高頻顫動臨界矩陣，然后將原稿劃分為連續(xù)的像素點矩陣，并一一與該高頻顫動臨界矩陣比較以進(jìn)行二值化處理，若像素點矩陣中有任一點的灰度值超過相對應(yīng)的高頻顫動矩陣點的閾值，則輸出“1”，否則為“0”。高頻顫動臨界矩陣的建立，是以遞進(jìn)值狀態(tài)并高頻振蕩的灰度值，模擬顯示濃淡圖像的灰度閾值變化位置，以使圖像再生時不會有黑白塊集體出現(xiàn)的機(jī)會。由于半色調(diào)轉(zhuǎn)換方法在將原稿二值化時能表現(xiàn)能出色調(diào)連續(xù)變化的層次感，因此適用于圖稿但較不適用于黑白分明的文字稿，因為它會使文字的邊緣變得較為模糊。
無論是文字或是圖稿，都各自有其適用的圖像處理方法，而能產(chǎn)生出最佳的畫質(zhì)。由于文字稿和圖稿所要求的處理特性不同，甚至彼此沖突，因此當(dāng)一份原稿中同時包括有文字和圖案時，使用者往往必須依據(jù)原稿中文字和圖案所占的比例來抉擇圖像處理方法，而犧牲掉所占比例較少的部分畫質(zhì)。
本發(fā)明的目的在于提供一種可以同時使用兩種轉(zhuǎn)換方法的圖像處理系統(tǒng)及方法，它能將同時具有文字和圖案的灰度圖像適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換成二值圖像，以解決上述問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個特征，所提供的一種圖像處理方法，用來將一圖像處理系統(tǒng)內(nèi)的一灰度圖像(gray-level image)轉(zhuǎn)換成一二值圖像(binary-image)，該灰度圖像包括有多個依矩陣格式排列的灰度像素(gray-level pixel)，而該二值圖像則包括有多個具有相同數(shù)目及矩陣排列方式的二值像素(binary-pixel)，該圖像處理系統(tǒng)包括有一存儲器用來儲存程序和該灰度及二值圖像，以及一處理器用來執(zhí)行該存儲器內(nèi)存的程序，該圖像處理方法包括有下列步驟(1)依據(jù)一預(yù)定的邊界檢測方法檢測該灰度圖像以找出具有邊界特點的灰度像素做為邊界點，以及依據(jù)一預(yù)定的鄰近點判斷方法選出與各個邊界點相鄰的灰度像素做為鄰近點；以及(2)將該灰度圖像的各個邊界點及鄰近點依據(jù)一第一灰度像素轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素，以及將該灰度圖像中的所有其他灰度像素依據(jù)一第二灰度像素轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素以產(chǎn)生該二值圖像。
本發(fā)明還提供一種圖像處理系統(tǒng)，用來將一灰度圖像(gray-level-image)轉(zhuǎn)換成一二值圖像(binary image)，該灰度圖像包括有多個依矩陣格式排列的灰度像素(gray-level pixel)，而該二值圖像包括有多個具有相同數(shù)目及矩陣排列方式的二值像素(binary pixel)，該圖像處理系統(tǒng)包括有一存儲器，用來儲存該灰度及二值圖像；一邊界檢測器，用來檢測該灰度圖像以找出具有邊界特點的灰度像素為邊界點；一鄰近點檢測器，用來依據(jù)一預(yù)定的鄰近點判斷方法來選出該灰度圖像中與各個邊界點相鄰近的灰度像素做為鄰近點；以及一像素轉(zhuǎn)換器，用來將該灰度圖像的各個邊界點及鄰近點依據(jù)一第一灰度像素轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素，以及將該灰度圖像中的所有其他灰度像素依據(jù)一第二灰度像素轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素以產(chǎn)生該二值圖像。
本發(fā)明還提供一種圖像處理方法，用來將一圖像處理系統(tǒng)內(nèi)的一灰度圖像(gray-level image)轉(zhuǎn)換成一二值圖像(binary-image)，該灰度圖像包括有多個依矩陣格式排列的灰度像素(gray-level pixel)，而該二值圖像則包括有多個具有相同數(shù)目及矩陣排列方式的二值像素(binary pixel)，該圖像處理系統(tǒng)包括有一存儲器用來儲存程序以及該灰度及二值圖像，以及一處理器用來執(zhí)行該存儲器內(nèi)所存的程序，該圖像處理方法包括有下列步驟(1)依據(jù)一預(yù)定的邊界檢測方法及一預(yù)定的鄰近點判斷方法檢測該灰度圖像的每一灰度像素，若該灰度像素具有邊界特點則設(shè)定為邊界點，若該灰度像素不具有邊界特點則依據(jù)該鄰近點判斷方法，選出與各個邊界點相鄰的灰度像素設(shè)為鄰近點；以及(2)將該灰度圖像的各個邊界點及鄰近點依據(jù)一第一灰度像素轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素，以及將該灰度圖像中的所有其他灰度像素依據(jù)一第二灰度像素轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素以產(chǎn)生該二值圖像。
下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例，其中

圖1為本發(fā)明圖像處理系統(tǒng)的功能方塊圖；圖2A至圖2M為一灰度圖像的像素矩陣示意圖；圖3為一轉(zhuǎn)換矩陣的示意；圖4為圖3所示的轉(zhuǎn)換矩陣的另一實施例；圖5為利用圖4所示的轉(zhuǎn)換矩陣的產(chǎn)生的二值畫質(zhì)處理后的圖像示意圖；圖6及圖7本發(fā)明圖像處理方法的流程圖。
參閱圖1，其為本發(fā)明圖像處理系統(tǒng)10的功能方塊圖。圖像處理系統(tǒng)10是用來將一個灰度圖像轉(zhuǎn)換成一個二值圖像，其中，該灰度圖像包括有多個依矩陣格式排列的灰度像素，而該二值圖像包括有多個具有相同數(shù)目及矩陣排列方式的二值像素。圖像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)10包括有一存儲器12用來儲存該灰度及二值圖像，一邊界檢測器14用來檢測該灰度圖像，以找出具有邊界特點的灰度像素做為邊界點，一鄰近點檢測器16用來依據(jù)一預(yù)定的鄰近點判斷方法，來選出該灰度圖像中與各個邊界點相鄰近的灰度像素作為鄰近點，以及一像素轉(zhuǎn)換器18用來將該灰度圖像的各個邊界點及鄰近點依據(jù)一種二色階畫質(zhì)轉(zhuǎn)換方式來轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素，并且用來將該灰度圖像中的其他所有灰度像素，依據(jù)一種半色調(diào)畫質(zhì)轉(zhuǎn)換方式，來轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素，以產(chǎn)生該二值圖像。
邊界檢測器14、鄰近點檢測器16及像素轉(zhuǎn)換器18所執(zhí)行的功能，實際上可分別以其相對應(yīng)的硬件裝置完成，或組裝于一處理器(圖中未顯示)中以軟體方式來實現(xiàn)。若以軟件方式處理，只要將執(zhí)行此功能的程序儲存于存儲器12中，再由處理器執(zhí)行即可。而以邊界檢測器14來判定一灰度像素是否為具有邊界性質(zhì)的邊界點的方法有許多現(xiàn)有技術(shù)可供選用，在此不多贅述其詳細(xì)步驟。關(guān)于用鄰近點檢測器16來判斷一個灰度像素是否為一個鄰近點的方法則以圖2為例來說明。
請參閱圖2A至圖2M，其都為一灰度圖像的像素矩陣20的示意圖，用來說明判斷鄰近點的各個階段。舉例而言，在圖2A中包括一個中央顏色深而周圍顏色淺的灰度圖像，而該灰度圖像由一個包括有10×10個灰度像素的像素矩陣20所構(gòu)成的。當(dāng)鄰近點檢測器16在判斷一個灰度像素是否為一個鄰近點時，會先依序賦予每一個灰度像素一個相對應(yīng)的邊界趨近參數(shù)(edge-closeness parameter)，當(dāng)某一像素被判斷為一邊界點時，其邊界趨近參數(shù)會被設(shè)定為一預(yù)定的最大值(本實施例中為“2”)，而離邊界點越遠(yuǎn)的灰度像素其邊界趨近參數(shù)則依次逐減，直到“0”為止。若一個灰度像素的邊界趨近參數(shù)介于最大設(shè)定值與0之間，則表示此灰度像素為一鄰近點。
在設(shè)定邊界趨近參數(shù)時，鄰近點檢測器16會先設(shè)定一個固定大小的轉(zhuǎn)換矩陣，然后以由左而右、由上而下的順序來依序處理每一個灰度像素。在圖2B至圖2K中以粗黑線圈畫的3×2矩陣，即為一轉(zhuǎn)換矩陣22，表示目前正在處理中的灰度像素。請參閱圖3，其為轉(zhuǎn)換矩陣22的示意圖。轉(zhuǎn)換矩陣22包括有一個以雙線圈畫的目標(biāo)素24表示的是目前正要被設(shè)定邊界趨近參數(shù)的灰度像素，以及四個以斜線標(biāo)注的參考像素26用來供作目標(biāo)像素24設(shè)定的參考。若在轉(zhuǎn)換矩陣22中的目標(biāo)像素24被邊界點檢測器14判斷為一邊界點，則鄰近點檢測器16會將其邊界趨近參數(shù)設(shè)定為2；若在轉(zhuǎn)換矩陣22中的目標(biāo)像素24并非一邊界點，而且各參考像素26的邊界趨近參數(shù)均未被設(shè)定，或是被設(shè)定為0，則邊界點檢測器16會將目標(biāo)像素24的邊界趨近參數(shù)設(shè)定為0；若在轉(zhuǎn)換矩陣22中的目標(biāo)像素24并非一邊界點，而參考像素26中有已被設(shè)定值不為0者，則目標(biāo)像素24會被設(shè)定為參考像素26中的最大設(shè)定值減一。
當(dāng)轉(zhuǎn)換矩陣22位于灰度矩陣20的前兩列、在處理前兩列的灰度像素時，由于邊界點檢測器14并未檢測到邊界點的存在，而且各個參考像素26的邊界趨近參數(shù)不是未被設(shè)定，便是被設(shè)定為0，因此這20個灰度像素皆被設(shè)定為0。在圖2B至圖2E的轉(zhuǎn)換矩陣22中，由于目標(biāo)像素24皆為一邊界點，因此其邊界趨近參數(shù)皆被設(shè)定為2。在圖2F的轉(zhuǎn)換矩陣22中，由于其目標(biāo)像素24并非一邊界點，而且其四個參考像素26中有三個的邊界趨近參數(shù)為0，一個為2，因此目標(biāo)像至少24的邊界趨近參數(shù)被設(shè)定為最大值2減一，即是1。在圖2G的轉(zhuǎn)換矩陣22中，目標(biāo)參數(shù)24并非一邊界點，而且四個參考像素的邊界趨近參數(shù)皆為2，因此目標(biāo)參數(shù)24的邊界趨近參數(shù)也為1。在圖2H和圖2I中的轉(zhuǎn)移矩陣22中，由于目標(biāo)參數(shù)24皆為邊界點，因此其邊界趨近參數(shù)皆為2。在圖2J的轉(zhuǎn)換矩陣22中，目標(biāo)參數(shù)22并非一邊界點，而四個參考像素24皆為1，因此目標(biāo)像素24為0。在圖2K的轉(zhuǎn)換矩陣22中，目標(biāo)像素24并非一邊界點，而四個參考像素24的邊界趨近參數(shù)的最大值為2，因此目標(biāo)像素24為1。圖2L中所顯示的是鄰近點檢測器16依序設(shè)定完灰度矩陣20后，各個灰度像素的邊界趨近參數(shù)，其中邊界趨近參數(shù)為2的灰度像素為邊界點，而介于0與2之間的則是鄰近點。
在完成邊界趨近參數(shù)的設(shè)定后，鄰近點檢測器16會將邊界點和鄰近點輸出給像素轉(zhuǎn)換矩陣器18以進(jìn)行二色階畫質(zhì)轉(zhuǎn)換，并將其他既非邊界點也非鄰近點的灰度像素輸出給像素轉(zhuǎn)換器18，以進(jìn)行半色調(diào)畫質(zhì)轉(zhuǎn)換。欲進(jìn)行二色階畫質(zhì)轉(zhuǎn)換便必須先設(shè)定一個灰度閾值，以決定一灰度像素應(yīng)該被轉(zhuǎn)換為白色或黑色。在決定此一灰度閾值時，應(yīng)盡可能地將之定在邊界內(nèi)和外的灰度像素的灰度值之間，以使兩邊的灰度像素被轉(zhuǎn)換為不同的顏色，而可產(chǎn)生邊界加強(qiáng)的效果。在圖2M中，標(biāo)出英文字母H的方格表示的是，接受半色調(diào)畫質(zhì)轉(zhuǎn)換的灰度像素，標(biāo)出英文字母L/W的方格表示的是接受二色階畫質(zhì)轉(zhuǎn)換、且被轉(zhuǎn)換為白色的灰度像素，而標(biāo)示L/B的方格則表示的是接受二色階畫質(zhì)轉(zhuǎn)換、且被轉(zhuǎn)換為黑色的灰度像素。所有的灰度像素在經(jīng)過像素轉(zhuǎn)換器18的處理后，便會被轉(zhuǎn)換為二值像素。圖2N所表示的即是經(jīng)過二值畫質(zhì)轉(zhuǎn)換處理后的圖像，由其中可以看出來在邊界的部分，原本顏色較深的一邊在處理后更深(黑色)，而原本顏色較淺的一邊在處理后則更淺(白色)，因此顯得格外黑白分明。而在非邊界的部分，例如長方形圓形的中央或外圍部分，由于是接受半色調(diào)畫質(zhì)處理，因此仍能表現(xiàn)出原灰度圖形中顏色緩慢變化的效果。
在上述實施例中的轉(zhuǎn)換矩陣22被設(shè)定為3×2的尺寸，并以轉(zhuǎn)換矩陣22的第二列中間的灰度像素為目標(biāo)像素24。實際上，轉(zhuǎn)換矩陣22的規(guī)格和目標(biāo)像素24的位置為可變參數(shù)，可由使用者視為存儲器12的容量和圖像處理系統(tǒng)10的處理速度自行設(shè)定。此外，轉(zhuǎn)換矩陣22中的參考像素24的數(shù)目及位置也為可變的。請參考圖4和圖5，圖4為圖3中所示的轉(zhuǎn)換矩陣22的另一實施例轉(zhuǎn)換矩陣40，圖5則為利用圖4所示的轉(zhuǎn)換矩陣28所產(chǎn)生的二值畫質(zhì)處理后的影像。轉(zhuǎn)換矩陣28與轉(zhuǎn)換矩陣22的不同處在于，前者的參考像素26只有三個，而后者設(shè)定了四個參考像素26。因此，由圖5可以看出，以較少的參考像素來轉(zhuǎn)換灰度矩陣20時，被鄰近點檢測器16判定為鄰近點的灰度像素的數(shù)目較少，即有較少的灰度像素接受二色階畫質(zhì)處理，而有較多的灰度像素接受半色調(diào)畫質(zhì)處理，因此所產(chǎn)生的二值圖像的邊界效果，相對地不太明顯。在實際應(yīng)用時，使用者可依據(jù)個人對邊界效果加強(qiáng)程度的要求來決定其所需的參考像素的數(shù)目與位置。
請參考圖6及圖7，其為本發(fā)明圖像處理方法30的流程圖，本發(fā)明圖像處理方法30包括有下列步驟步驟32開始；步驟33設(shè)定邊界趨近參數(shù)的最大值；步驟34設(shè)定轉(zhuǎn)換矩陣22的行數(shù)與列數(shù)，并設(shè)定目標(biāo)像素24與參考像素26在轉(zhuǎn)換矩陣22的相對位置；步驟35選定一灰度像素為目標(biāo)像素24以進(jìn)行邊界趨近參數(shù)的設(shè)定；步驟36判定目標(biāo)像素24是否為一邊界點；若是，則進(jìn)行步驟37；若否，則進(jìn)行步驟38；步驟37設(shè)定目標(biāo)像素24的邊界趨近參數(shù)為最大值，跳至步驟41；步驟38判定參考像素26的邊界趨近參數(shù)是否均未被設(shè)定或設(shè)定值為0，若在轉(zhuǎn)換矩陣22中的參考像素26的邊界趨近參數(shù)均未被設(shè)定或是設(shè)定值皆為0，則進(jìn)行步驟39；若在轉(zhuǎn)換矩陣22中參考像素26的邊界趨近參數(shù)已有被設(shè)定且設(shè)定不為0的，則進(jìn)行步驟40；步驟39設(shè)定目標(biāo)像素24的邊界趨近參數(shù)為0；跳至步驟41；步驟40設(shè)定目標(biāo)像素24的邊界趨近參數(shù)為參考像素26中邊界趨近參數(shù)最大值減1；步驟41判定是否有尚未被設(shè)定的灰度像素；若有，回到步驟35；若無，則進(jìn)行下一步驟；步驟42將各灰度像素的邊界趨近參數(shù)輸出給像素轉(zhuǎn)換檢測器18以轉(zhuǎn)換為二值像素；步驟43判定灰度像素的邊界趨近參數(shù)是否為0；若是，則進(jìn)行步驟44；若否，則進(jìn)行步驟45；步驟44對邊界趨近參數(shù)為0的灰度像素進(jìn)行半色調(diào)畫質(zhì)轉(zhuǎn)換；跳至步驟46；步驟45對邊界趨近參數(shù)不為0的灰度像素進(jìn)行二色階畫質(zhì)轉(zhuǎn)換；步驟46判定是否仍有尚未被轉(zhuǎn)換為二值像素的灰度像素；若有，回到步驟42；步驟47結(jié)束。
在上述步驟33中，邊界點的邊界趨近參數(shù)設(shè)定值大小會影響鄰近點的多少。當(dāng)設(shè)定值越大，則被定義為鄰近點的灰度像素數(shù)目就越多，即接受二色調(diào)轉(zhuǎn)換方法的灰度圖像范圍就越大，因此邊界效果就越被加強(qiáng)。使用者在決定此一設(shè)定值時，可就其原圖像的內(nèi)容來考慮欲對邊界部分的強(qiáng)調(diào)程度，以決定該邊界點設(shè)定值的大小。在此指出，本發(fā)明圖像處理方法30用來判斷一目標(biāo)像素24是否為邊界點之后，隨即設(shè)定其邊界趨近參數(shù)值，但也可先將整張圖像中具有邊界特征的邊界點找出后，再針對每一目標(biāo)像素24設(shè)定其邊界趨近參數(shù)值。
與現(xiàn)有的圖像處理裝置相比，本發(fā)明的圖像處理裝置10通過鄰近點檢測器16的運(yùn)作，對每一個灰度圖像中的灰度像素制定一個邊界趨近參數(shù)，以區(qū)分出兩類的灰度像素，并針對此兩類灰度像素分別施以不同的圖像轉(zhuǎn)換方式，以使該灰度圖像在轉(zhuǎn)換為二值圖像時可產(chǎn)生出最佳的畫質(zhì)，而得以解決現(xiàn)有技術(shù)運(yùn)用單一圖像轉(zhuǎn)換方式來處理圖文并存的原稿時所產(chǎn)生的圖像失真或文字模糊的問題。此外，本發(fā)明所提供的將灰度圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像的圖像處理方法30可穿過邊界點設(shè)定值大小，來對不同的原稿所產(chǎn)生不同的邊界加強(qiáng)效果，更增添了使用上的彈性。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的各種變化與修飾，都應(yīng)屬于本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理方法，用來將一圖像處理系統(tǒng)內(nèi)的一灰度圖像(gray-level image)轉(zhuǎn)換成一二值圖像(binary-image)，該灰度圖像包括有多個依矩陣格式排列的灰度像素(gray-level pixel)，而該二值圖像則包括有多個具有相同數(shù)目及矩陣排列方式的二值像素(binary-pixel)，該圖像處理系統(tǒng)包括有一存儲器用來儲存程序和該灰度及二值圖像，以及一處理器用來執(zhí)行該存儲器內(nèi)存的程序，其特征在于，該圖像處理方法包括有下列步驟(1)依據(jù)一預(yù)定的邊界檢測方法檢測該灰度圖像以找出具有邊界特點的灰度像素做為邊界點，以及依據(jù)一預(yù)定的鄰近點判斷方法選出與各個邊界點相鄰的灰度像素做為鄰近點；以及(2)將該灰度圖像的各個邊界點及鄰近點依據(jù)一第一灰度像素轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素，以及將該灰度圖像中的所有其他灰度像素依據(jù)一第二灰度像素轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素以產(chǎn)生該二值圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，該第一灰度像素轉(zhuǎn)換方法為二色階畫質(zhì)轉(zhuǎn)換(line-art)方式。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像處理方法，其特征在于，該二色階畫質(zhì)轉(zhuǎn)換方式將一灰度像素與一預(yù)定的參考值相比較，并依據(jù)比較結(jié)果來決定將其轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素0或1。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，該第二灰度像素轉(zhuǎn)換方式為半色調(diào)畫質(zhì)轉(zhuǎn)換(half-tone)方式。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，該鄰近點判斷方法包括有下列步驟(1)將該灰度圖像的各個邊界點設(shè)定一預(yù)定的正整數(shù)；(2)確定一灰度像素的所有相鄰像素的位置；(3)對該灰度圖像所有未設(shè)定的灰度像素，依據(jù)一預(yù)定順序，逐一設(shè)定其設(shè)定值若一未設(shè)定的灰度像素的相鄰像素，均未設(shè)定或是已設(shè)定的相鄰像素，其設(shè)定值均為0，則將該未設(shè)定的灰度像素設(shè)定為0；若該灰度像素已設(shè)定的相鄰像素有設(shè)定值不為0者，則將其設(shè)定為已設(shè)定相鄰像素中的最大設(shè)定值減1；以及(4)選出設(shè)定值不為該預(yù)定正整數(shù)以及不為0的灰度像素做為前述的鄰近點。
6.一種圖像處理系統(tǒng)，用來將一灰度圖像(gray-level-image)轉(zhuǎn)換成一二值圖像(binaryimage)，該灰度圖像包括有多個依矩陣格式排列的灰度像素(gray-level pixel)，而該二值圖像包括有多個具有相同數(shù)目及矩陣排列方式的二值像素(binary pixel)，其特征在于，該圖像處理系統(tǒng)包括有一存儲器，用來儲存該灰度及二值圖像；一邊界檢測器，用來檢測該灰度圖像以找出具有邊界特點的灰度像素為邊界點；一鄰近點檢測器，用來依據(jù)一預(yù)定的鄰近點判斷方法來選出該灰度圖像中與各個邊界點相鄰近的灰度像素做為鄰近點；以及一像素轉(zhuǎn)換器，用來將該灰度圖像的各個邊界點及鄰近點依據(jù)一第一灰度像素轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素，以及將該灰度圖像中的所有其他灰度像素依據(jù)一第二灰度像素轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素以產(chǎn)生該二值圖像。
7.如權(quán)利要求6所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，該第一灰度像素轉(zhuǎn)換方式系為二色階畫質(zhì)轉(zhuǎn)換方式。
8.如權(quán)利要求7所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，該二色階畫質(zhì)轉(zhuǎn)換方式是將一灰度像素與一預(yù)定的參考值相比較，并依據(jù)比較結(jié)果來決定將其轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素0或1。
9.如權(quán)利要求6所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，該第二灰度像素轉(zhuǎn)換方式為半色調(diào)畫質(zhì)轉(zhuǎn)換方式。
10.如權(quán)利要求6所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，該鄰近點判斷方法包括有下列步驟(1)將該灰度圖像的各個邊界點設(shè)定一預(yù)定的正整數(shù)；(2)確定一灰度像素的所有相鄰你素的位置；(3)對該灰度圖像的所有未設(shè)定的灰度像素依據(jù)一預(yù)定順序逐一設(shè)定其設(shè)定值若一未設(shè)定的灰度像素的相鄰像素均未設(shè)定或是已設(shè)定的相鄰像素其設(shè)定值均為0，則將該未設(shè)定的灰度像素設(shè)定為0；若該灰度像素已設(shè)定的相鄰像素有設(shè)定值不為0者，則將其設(shè)定為已設(shè)定相鄰像素中的最大設(shè)定值減1；以及(4)選出設(shè)定值不為該預(yù)定正整數(shù)及不為0的灰度像素做為前述的鄰近點。
11.一種圖像處理方法，用來將一圖像處理系統(tǒng)內(nèi)的一灰度圖像(gray-level image)轉(zhuǎn)換成一二值圖像(binary-image)，該灰度圖像包括有多個依矩陣格式排列的灰度像素(gray-level pixel)，而該二值圖像則包括有多個具有相同數(shù)目及矩陣排列方式的二值像素(binary pixel)，該圖像處理系統(tǒng)包括有一存儲器用來儲存程序以及該灰度及二值圖像，以及一處理器用來執(zhí)行該存儲器內(nèi)所存的程序，其特征在于，該圖像處理方法包括有下列步驟(1)依據(jù)一預(yù)定的邊界檢測方法及一預(yù)定的鄰近點判斷方法檢測該灰度圖像的每一灰度像素，若該灰度像素具有邊界特點則設(shè)定為邊界點，若該灰度像素不具有邊界特點則依據(jù)該鄰近點判斷方法，選出與各個邊界點相鄰的灰度像素設(shè)為鄰近點；以及(2)將該灰度圖像的各個邊界點及鄰近點依據(jù)一第一灰度像素轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素，以及將該灰度圖像中的所有其他灰度像素依據(jù)一第二灰度像素轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素以產(chǎn)生該二值圖像。
12.如權(quán)利要求11所述的圖像處理方法，其特征在于，該第一灰度像素轉(zhuǎn)換方式系為二色階畫質(zhì)轉(zhuǎn)換(line-art)方式。
13.如權(quán)利要求12所述的圖像處理方法，其特征在于，該二色階畫質(zhì)轉(zhuǎn)換方式是將一階像素與一預(yù)定的參考值相比較，并依據(jù)比較結(jié)果來決定將其轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的二值像素0或1。
14.如權(quán)利要求11所述的圖像處理方法，其特征在于，該第二灰度像素轉(zhuǎn)換方式為半色調(diào)畫質(zhì)轉(zhuǎn)換(half-tone)方式。
15.如權(quán)利要求11所述的圖像處理方法，其特征在于，該步驟(1)另包括有下列步驟(a)檢測該灰度像素，若該灰度像素具有邊界特點則將該灰度像素設(shè)定一預(yù)定的正整數(shù)，若該灰度像素不具有邊界特點則進(jìn)行步驟(b)；(b)若該灰度像素的一預(yù)定相鄰像素組均未設(shè)定或均設(shè)定為0，則將該灰度像素設(shè)定為0，若該灰度像素的該預(yù)定相鄰像素組中有設(shè)定值不為0者，則將該預(yù)定相鄰像素組中的最大設(shè)定值減1設(shè)定于該灰度像素；以及(c)選出設(shè)定值不為該預(yù)定正整數(shù)以及不為0的灰度像素做為前述的鄰近點。
全文摘要
一種灰度圖像二值化處理系統(tǒng)及方法,其包括一存儲器用來儲存灰度及二值圖像,一邊界檢測器用來檢測灰度圖像以找出邊界點,一鄰近點檢測器用以依一預(yù)定鄰近點判斷方法來選出灰度圖像中與各個邊界點相鄰近的灰度像素作為鄰近點,及一像素轉(zhuǎn)換器用來將該灰度圖像的各個邊界點及鄰近點以二色階轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的二值像素,并將該灰度影像中的其他灰度像素按一種半色調(diào)畫質(zhì)轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的二值,以產(chǎn)生該二值圖像。
文檔編號H04N1/409GK1247350SQ9811913
公開日2000年3月15日 申請日期1998年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月10日
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