基于仿射变换的文本图像纠正
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图书馆文献传递工作中,“复制——非返还”型业务以传递电子文献为主。
由传统纸质文献转为电子文献,大多借助扫描仪完成,其优点为数据质量统一、资料平整清晰,缺点为扫描耗时长、工作效率偏低。
随着智能手机日益普及及手机摄像头像素越来越高,文献传递员遇到用户“只想看一眼,不用多高清”的需求时,可以用手机随手拍发给用户,快速便捷,缺点为成像距离不同、易倾斜易畸变等。
本文通过编制程序,自动批量校正手机拍摄文本图片,兼顾手机拍照的便利性与扫描仪成像的易读性,有助于提高图书馆文献传递员工作效率和读者体验。
1 研究背景传统平板式扫描仪成像质量高但效率偏低,价格相对昂贵,低价位设备大多需连接电脑工作。
便携式扫描仪携带方便,工作速度一般高于平板式扫描仪,但画质稍逊。
高拍仪价格及成像质量介于平板式扫描仪与便携式扫描仪之间,一般自带图片倾斜旋转功能,但也需连接电脑才能工作。
上述3种扫描仪平均像素基本都高于手机平均像素,成像质量也高于手机拍照质量。
已知华为、小米、VIVO、苹果、魅族、flyme等手机原生内置“文档校正”(或“文档矫正”等类似叫法)功能,即用户拍照后,内置软件可自动或半自动校正图片倾斜、梯形或桶形畸变等[1]。
另有很多运行于Android或IOS平台的第三方App,主打扩展手机摄像头扫描功能,如“扫描全能王”“全能扫描王”“扫描文件全能王”[2],“vFlat”等实现了“文档校正”功能[3]。
不以扫描为主打功能但带有“文档校正”功能的第三方App还有印象笔记等[4]。
上述手机或App每当用户拍摄完毕即弹出窗口提示交互操作,一般不支持批量自动处理图片,不方便处理大宗相同或近似质量文档。
“文档校正”功能属于图像处理范畴,其核心原理为在原图中计算并划定待处理像素点,遍历各点,根据一定算法将各点映射到理想图片中坐标点并重排构建,使用一定算法自动生成像素点填充理想图片中可能出现的“孔洞”。
束彩炜以验证有效的图像摘 要 为解决原文传递业务中使用手机拍摄所得文本图像的倾斜、畸变等问题,在使用铁架台固定手机采集图像环境下,使用Python及其第三方图像处理库编制程序,对采集图像进行批量自动几何校正,在拓展手机摄像头扫描功能的同时提升了读者阅读体验,取得较好效果。
图像配准中仿射变换参数优化方案一、图像配准技术概述图像配准技术是图像处理领域中的一项重要技术,它涉及将两幅或多幅图像按照一定的几何关系对齐,以便于进行后续的分析和处理。
在实际应用中,图像配准技术广泛应用于医学成像、遥感图像分析、计算机视觉等领域。
图像配准的关键在于如何准确地确定图像之间的几何变换关系,其中仿射变换是一种常用的几何变换形式。
1.1 仿射变换的定义仿射变换是一种二维图像变换方法,它能够保持图像中的直线、平行线和点的共线性不变。
仿射变换可以用一个6参数的矩阵来表示,包括平移、旋转、缩放和剪切等变换。
在图像配准中,通过优化这些参数,可以使两幅图像在几何上尽可能地对齐。
1.2 仿射变换的应用场景仿射变换在图像配准中的应用场景非常广泛,例如:- 医学成像:在进行CT、MRI等医学图像分析时,需要将不同时间点或不同角度拍摄的图像进行配准,以便进行病变的跟踪和分析。
- 遥感图像:在遥感图像处理中,需要将不同时间或不同传感器获取的图像进行配准,以便于进行地表变化检测和分析。
- 计算机视觉:在机器视觉和自动驾驶系统中,需要对摄像头捕获的图像进行配准,以实现物体的识别和跟踪。
二、仿射变换参数优化的重要性在图像配准过程中,仿射变换参数的优化是实现高精度配准的关键。
参数优化的目标是最小化两幅图像之间的差异,这通常通过定义一个代价函数来实现,该函数衡量了图像之间的相似度或差异度。
2.1 代价函数的选择代价函数的选择对参数优化的效果有着直接的影响。
常见的代价函数包括:- 均方误差(MSE):计算两幅图像对应像素点的灰度值差的平方和,常用于灰度图像的配准。
- 互相关(Cross-Correlation):计算两幅图像的局部区域之间的相似度,常用于特征不明显的图像配准。
- 归一化互相关(Normalized Cross-Correlation, NCC):在互相关的基础上进行归一化处理,提高了配准的鲁棒性。
2.2 参数优化算法参数优化算法是实现仿射变换参数优化的核心,常用的算法包括:- 梯度下降法:通过计算代价函数的梯度来迭代更新参数,直至找到最小值。
基于简化仿射变换模型的图像配准方法
曾德贤;赵继广;曾朝阳
【期刊名称】《装备学院学报》
【年(卷),期】2005(016)001
【摘要】在超分辨率图像重构中,将来自不同传感器、不同时间获取的多帧图像高精度快速配准是其关键技术之一.在介绍图像配准基本方法的基础上,根据仿射变换原理,提出了基于简化的仿射变换模型的图像配准方法;通过采用APS(active pixel sensor) CMOS相机作为图像传感器,建立试验原型系统,验证了此方法的正确性;进行了结果分析,明确了配准精度.试验表明:该算法简单、速度快、精度较高,能够应用于超分辨率图像重构的配准中.
【总页数】4页(P84-87)
【作者】曾德贤;赵继广;曾朝阳
【作者单位】装备指挥技术学院,研究生部,北京,101416;装备指挥技术学院,试验工程系,北京,101416;装备指挥技术学院,试验工程系,北京,101416
【正文语种】中文
【中图分类】TP751.2
【相关文献】
1.基于仿射变换模型的图象特征点集配准方法研究 [J], 章权兵;罗斌;韦穗;杨尚骏
2.基于粗糙集技术的胜任力模型简化方法探析——以简化高科技企业管理人员胜任力模型为例 [J], 丁越兰;黄晶;韩蕾
3.基于分数阶微分的TV-L1光流模型的图像配准方法研究 [J], 张桂梅;孙晓旭;刘建新;储珺
4.基于U-net分割与HEIV模型的遥感图像配准方法 [J], 陈辰; 周拥军; 李元祥; 庹红娅; 周瑜; 骆建华
5.一种基于仿射变换模型的图像自动对准方法 [J], 王晓静;王铁军;许高升
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文本图像倾斜校正算法的研究与应用近年来,随着数字化时代的到来,文本图像的处理和应用越来越广泛。
然而,由于多种原因,文本图像可能出现倾斜的情况,影响了其可读性和识别准确性。
为了解决这一问题,研究者们致力于开发文本图像倾斜校正算法。
文本图像倾斜校正算法是一种通过自动调整图像中的文本角度,使得文本水平或垂直于图像边缘的方法。
这种算法可以有效地减少由于倾斜造成的文本歪斜、模糊或不清晰的问题。
研究者们通过分析文本图像的特征和几何关系,提出了多种文本图像倾斜校正算法。
其中一种常见的方法是基于直线检测的算法。
该算法首先通过边缘检测算子提取图像中的边缘信息,然后利用Hough变换或其他直线检测方法找到文本行的直线特征。
最后,通过计算直线的斜率,将图像旋转相应的角度来校正倾斜。
另一种常见的方法是基于文本行检测的算法。
该算法首先通过边缘检测和二值化等方法,将文本区域从图像中分割出来。
然后利用形态学操作和连通区域分析等技术,找到文本行的位置和角度。
最后,通过透视变换或仿射变换等方法,将文本行调整为水平或垂直。
除了这些基于几何特征的方法,还有一些基于机器学习的算法。
这些算法通过训练大量的文本图像样本,学习到文本倾斜校正的模式和规律。
然后通过应用这些模式和规律,对新的文本图像进行倾斜校正。
文本图像倾斜校正算法在很多领域都有广泛的应用。
在OCR (光学字符识别)系统中,倾斜校正可以提高字符的识别准确率。
在图像分类和检索中,倾斜校正可以提高图像的特征提取和匹配效果。
在图像处理和图像合成中,倾斜校正可以提高图像的质量和美观度。
总的来说,文本图像倾斜校正算法是一种重要的图像处理技术。
通过对文本图像进行倾斜校正,可以提高文本的可读性和识别准确性,进而提高相关应用的效果。
未来,我们可以进一步研究和改进这些算法,以满足不同领域和应用的需求。
仿射变换的原理及其误差纠正的方法仿射变换是计算机视觉和图形处理领域中常用的一种变换方法,可以对图像进行平移、缩放、旋转和倾斜等操作。
在实际应用中,由于图像采集设备的误差和图像本身的畸变等因素,会导致仿射变换后的图像出现误差。
本文将介绍仿射变换的原理以及常见的误差纠正方法。
一、仿射变换的原理仿射变换是一种线性变换,它可以用矩阵相乘的形式表示。
给定一个二维坐标系上的点P(x, y),经过仿射变换后的新点P'(x', y')可以表示为:\[ \begin{bmatrix} x' \\ y' \\ 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a & b & c \\ d & e & f \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} \cdot \begin{bmatrix} x \\ y \\ 1\end{bmatrix} \]矩阵\[ \begin{bmatrix} a & b & c \\ d & e & f \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} \]表示了仿射变换的矩阵形式。
矩阵中的a、b、c、d、e、f分别代表了平移、缩放、旋转和倾斜的参数,通过调整这些参数可以实现对图像的各种变换。
二、误差纠正方法1. 直线误差纠正在进行仿射变换后,原本在图像上的直线可能会出现畸变,呈现为曲线或者扭曲。
为了纠正这种误差,可以利用直线的特性来进行纠正。
通过检测图像中的直线,并计算仿射变换后的直线方程,然后通过调整变换矩阵的参数来使得变换后的直线更接近于真实的直线,从而达到误差纠正的目的。
2. 四边形畸变校正在仿射变换中,四边形可能会出现形变或者畸变的情况,这时需要对四边形进行畸变校正。
一种常见的方法是通过寻找四边形的内部特征点,利用这些特征点来计算仿射变换的变换矩阵,然后对四边形进行变换,使得畸变被纠正。