CN102592279B

CN102592279B - 一种基于摄像头的可视化去黑边的方法

Info

Publication number: CN102592279B
Application number: CN201110460693.9A
Authority: CN
Inventors: 何佳文; 郭长青; 蒙明枭
Original assignee: BEIJING MYSHER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING MYSHER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2031-12-31
Also published as: CN102592279A

Abstract

本发明提供了一种基于摄像头的可视化去黑边的方法，属于图像处理技术领域，可以实时运行去黑边算法，并在视频上通过画方框的方式将结果显示出来。具体地，先从视频流中实时取到图像，然后从预设的图像分割阈值列表中选取阈值进行图像分割去除黑边；按照预设步长和可忍耐边界值获取图像的边界点；将获取的边界点通过Hough变化计算四条边的直线方程；对四条直线方程进行规整，输出四条直线围成的矩形，最后将矩形实时的显示在视频上。本发明提供的基于摄像头的可视化去黑边的方法，有效保证用户在预览的时候就能看到拍照的结果，确保一次拍图就能够获取自己想要的图像，同时给用户一种新的用户体验。

Description

一种基于摄像头的可视化去黑边的方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于摄像头的可视化去黑边的方法。

背景技术

随着时代的发展，科学技术的进步，各个行业尤其像电子行业正以惊人的速度发展，而人们对电子产品如电视，电脑等的需求也与日俱增。目前常见的摄像头(CAMERA)又称为电脑相机，电脑眼等，是一种视频输入设备，被广泛的运用于视频会议，远程医疗及实时监控等方面。普通的人也可以彼此通过摄像头在网络进行有影像、有声音的交谈和沟通外，人们还可以将其用于当前各种流行的数码影像，影音处理。具体应用中，去黑边算法是将扫描仪扫描的文档纠正，并去掉周围黑边的方法。拍摄仪作为一种新型扫描设备，已经跻身扫描市场，但是通过拍摄仪扫描的图像噪点较多、亮度不均匀，使得基于传统扫描仪的去黑边算法失效；同时，由于拍摄仪是开放环境、文档放置很随意，所以不能百分百保证去黑边成功，给用户带来很大困惑。

因此，当下需要迫切解决的一个技术问题就是：如何能够提出一种有效的措施，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于摄像头的可视化去黑边的方法，有效保证用户一次拍图就能够获取自己想要的图像，同时给用户一种新的用户体验。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于摄像头的可视化去黑边的方法，包括：

从摄像头中实时获取图像；

从预设的图像分割阈值列表中选取阈值进行图像分割去除黑边；

按照预设步长和可忍耐边界值获取图像的边界点；

将获取的边界点通过Hough变化计算四条边的直线方程；

对四条直线方程进行规整，输出四条直线围成的矩形；

通过画方框的方式将去黑边的结果显示在视频窗口上。

进一步地，所述方法还包括：拍摄图像前，框选被裁切的区域。

进一步地，所述从预设的图像分割阈值列表中选取阈值进行图像分割去除黑边还

包括：

将图像分割阈值列表中成功去除黑边的阈值作为推荐阈值。

进一步地，所述从预设的图像分割阈值列表中选取阈值进行图像分割去除黑边

时，优先选取推荐阈值。

进一步地，预设可忍耐边界值的范围为4～10。

进一步地，所述图像分割阈值列表的范围为40～170。

进一步地，所述分割阈值为80。

进一步地，若Reg值小于分割阈值，定义为图像的背景；反之，定义为前景色。

进一步地，所述方法还包括：将推荐阈值在图像分割阈值列表中的信任度加一。

进一步地，所述图像分割阈值列表中每隔10为一个档位。

进一步地，所述图像分割阈值列表中各阈值的初始信任度为0。

综上，本发明提供的基于摄像头的可视化去黑边的方法，有效保证用户在拍图之前就能够知道被裁切的区域，给用户一种新的用户体验。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中所述的一种基于摄像头的可视化去黑边的方法的流程示意图；

图2是本发明具体实施方式中所述的自我学习阈值的方法的流程示意图的；

图3是本发明具体实施方式中所述的边界定位示意图；

图4是本发明具体实施方式中所述的从四个方向遍历图像的示意图；

图5是本发明具体实施方式中所述的边界点判定的示意图；

图6是本发明具体实施方式中所述的四个方向上分别得到四组点的示意图；

图7是本发明具体实施方式中所述的通过画框的示意图；

图8是本发明具体实施方式中所述的通过四条直线构建的四边形示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1所示的一种基于摄像头的可视化去黑边的方法的流程示意图，具体包括：

S101，从摄像头中实时获取图像；

S102，从预设的图像分割阈值列表中选取阈值进行图像分割去除黑边；

具体地，在实际操作中由于不同场景，光线的不同，生成图像明暗度差异较大，不可通过一个固定的阈值来实现图像分割。本实施例所述方案通过自我学习阈值的方法来解决这一难题，该方法继承并学习之前去黑白边成功案例的阈值，快速找到合适的阈值进行图像分割。首先定义阈值列表，Threshold[14]=40-170，每隔10为一个档位，并为每个档位设定可信度，初始化列表(初始化可信度为0，当前列表使用序号index=0)，并设定推

荐阈值80参见图2，具体操作如下：

Step1：使用推荐阈值进行图像分割，并做去黑边操作，如果成功去黑边，Step2，否则，Step3；

Step2：该阈值信任度+1，将阈值列表基于信任度排序，index=0，同时设定推荐阈值为该阈值；

Step3：设定推荐阈值为Threshold[index]，index=index+1，如果index>14，去黑边失败，否则，Step2。

该方法继承并学习了之前的成功经验，能够快速找到阈值，实现不同亮暗环境下的图像分割。具体地，若Reg值小于分割阈值，定义为图像的背景；反之，定义为前景色。

S103，按照预设步长和可忍耐边界值获取图像的边界点；

该方法从四个方向遍历图像来获取边界点，每个方向s步，步长为图像宽度或者高度除以s。首先定义可忍耐边界值k＝N(4<N<10)，当前步为s0=0。当前边界忍耐值a=0，当a>=K才认为是边界，参见图3为边界定位示意图，具体操作如下：

Step1：从s0遍历图像；

Step2：遇到像素值在前景色范围内，进入Step3，否则，a=0，Stpe1；

Step3：a=a+1，如果a>K，Step4，否则Step1；

Step4：将当前位置回退K定义为边界，s0=s0+1，a=0；

Step5：如果s0>＝s，该方向结束，否则Step1。

通过这种连续定位的方式，可以快速寻找图像边界，并消除由于曝光亮斑带来的困扰。更进一步的，从四个方向遍历图像找到四组边界点，具体遍历方式参见图4，左边需要从左到右遍历，右边需要从右往左遍历，上边需要从上往下遍历，下边需要从下往上遍历。

为减少运算量，每个方向遍历N次，每个方向会得到N个边界点。在具体遍历过程中，为了避免噪声带来的干扰，当遇到有连续k=4个前景点存在时，才会定义为边界点。具体参见图5边界点的判定示意图，其中(a)向右的方向，(b)向上的方向，(c)向左的方向，(d)向下的方向。

当四个方向都遍历结束，会在四个方向上分别得到四组点，如图6为最终在四个方向上得到四组点。

S104，将获取的边界点通过Hough变化计算四条边的直线方程；

S105，对四条直线方程进行规整，输出四条直线围成的矩形

S106，通过画方框的方式将去黑边的结果显示在视频窗口上。

在应用中，通过本实施例所述的方法将裁切结果及时显示，提示个用户，具体实现

如下：

Step1：将获取到的边界点通过Hough变换计算四条边直线方程；

Step2：对四条直线方程进行规整，保证输出的四条直线围成的是矩形；

Step3：在视频上描述将要裁切的位置，通过画框选如图7。

在实现过程中，为了保证实时的效果，去黑边的算法必须保证足够快。传统的Hough变换计算量大，很难保证实时性，本发明采用了改进的Hough变换，只用直线斜率k作为参数空间的考虑对象，大大提高了直线拟合的速度，对500W的图像，保证计算时间在20ms以内，确保去黑边结果可视化的实时性。实践中，通过对每组点进行Hough变换，会得到四条直线，通过四条直线构建一个四边形，如图8，如果四边形接近矩形，则认为纠偏成功，在界面上显示出来构建的矩形，如果四边形不是矩形，就认为纠偏失败。采用本实施例所述的方案能够实现拍摄仪下稳定的去黑边，同时，去黑边结果可视化，带来了非常友好的用户体验，让用户知道将要扫描的文档是否可以正常完成去黑边操作，告知用户将要扣取哪些内容，保证用户一次拍图就能够获取自己想要的图像，同时给用户一种新的用户体验。

这使得拍摄仪相对于普通拍摄仪的一个优点在与可视化，可实时显示拍摄的内容，本发明提出的去黑边结果可视化，实时显示去黑边结果，将拍摄仪可视化的优点提到一个新的高度，真正做到所见即所得，给用户一种全新的用户体验。实时显示是本发明的一个重要地方，本发明做到对拍摄仪传输的每一帧图像进行处理，同时保证处理时间在20ms以内，所以可以保证实时计算，实时框选，当用户拖动纸张，或者扫描文档有变化的时候，本发明会及时跟踪并框选当前文档，让视频跟画框同步。由于本发明的实时性，用户扫描起来更便利，更快捷。

以上对本发明所提供的一种基于摄像头的可视化去黑边的方法进行了详细介绍，

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种基于摄像头的可视化去黑边的方法，其特征在于，包括:

从摄像头中实时获取图像；

从预设的图像分割阈值列表中选取阈值进行图像分割去除黑边；按照预设步长和可忍耐边界值获取图像的边界点；该方法从四个方向遍历图像来获取边界点，每个方向s步，步长为图像宽度或者高度除以s，首先定义可忍耐边界值k＝N(4<N<10)，当前步为s0＝0，当前边界忍耐值a＝0，当a>＝K才认为是边界，具体操作如下：Stepl，从s0遍历图像；

Step2，遇到像素值在前景色范围内，进入Step3，否则，a＝0，Stepl；

Step3，a＝a+1，如果a>K，Step4，否则Stepl；

step4，将当前位置回退K定义为边界，s0＝s0+1，a＝0；

Step5，如果s0>＝s，该方向结束，否则Stepl；

通过这种连续定位的方式，可以快速寻找图像边界，并消除由于曝光亮斑带来的困扰，更进一步的，从四个方向遍历图像找到四组边界点，左边需要从左到右遍历，右边需要从右往左遍历，上边需要从上往下遍历，下边需要从下往上遍历；

为减少运算量，每个方向遍历N次，每个方向会得到N个边界点，在具体遍历过程中，为了避免噪声带来的干扰，当遇到有连续k＝4个前景点存在时，才会定义为边界点；(a)向右的方向，(b)向上的方向，(c)向左的方向，(d)向下的方向；

当四个方向都遍历结束，会在四个方向上分别得到四组点；

将获取的边界点通过Hough变化计算四条边的直线方程；

对四条直线方程进行规整，输出四条直线围成的矩形；

通过画方框的方式将去黑边的结果显示在视频窗口上。

2.根据权利要求l所述的一种基于摄像头的可视化去黑边的方法，其特征在于，通过面方框的方式将去黑边的结果显示在视频窗口上.其特征在于，所述方法还包括：拍摄图像前，框选被裁切的区域。

3.根据权利要求l所述的一种基于摄像头的可视化去黑边的方法，其特征在于，所述从预设的图像分割阈值列表中选取阈值进行图像分割去除黑边还包括：将图像分割阈值列表中成功去除黑边的阈值作为推荐阈值。

4.根据权利要求3所述的一种基于摄像头的可视化去黑边的方法，其特征在于，所述从预设的图像分割阈值列表中选取阈值进行图像分割去除黑边时，优先选取推荐阈值。

5.根据权利要求4所述的一种基于摄像头的可视化去黑边的方法，其特征在于，预设可忍耐边界值的范围为4-10。

6.根据权利要求4所述的一种基于摄像头的可视化去黑边的方法，其特征在于，所述图像分割阈值列表的范围为40-170。

7.根据权利要求6所述的一种基于摄像头的可视化去黑边的方法，其特征在于，所述分割阈值为80。

8.根据权利要求3所述的一种基于摄像头的可视化去黑边的方法，其特征在于，还包括：将推荐阈值在图像分割阈值列表中的信任度加一。

9.根据权利要求6所述的一种基于摄像头的可视化去黑边的方法，其特征在于，所述图像分割阈值列表中每隔10为一个档位。

10.根据权利要求6所述的一种基于摄像头的可视化去黑边的方法，其特征在于，所述图像分割阈值列表中阈值的初始信任度为0。