CN102724381A - 基于jpeg压缩原理的票据类图像压缩方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于JPEG压缩原理的票据类图像压缩方法。现有的方法无法在保证质量的基础上，大幅度的提高压缩比。本发明包括票据图像预处理步骤和票据类图像JPEG压缩步骤。通过图像重排找到一种根据图像块的方差，均值化图像块的预处理方法；并采用经过优化的适合票据类图像的量化表进行JPEG方法压缩图像。本发明在保证一定图像质量的情况下，压缩比更高。

Description

基于JPEG压缩原理的票据类图像压缩方法

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种基于JPEG压缩原理的票据类图像压缩方法。

背景技术

随着经济的高速发展，票据类图像在金融、统计等领域应用越来越广泛，每天都有大量的这类数字图像产生，这类图像的如果不经过大量的压缩，将会消耗巨大的储存器。人们提出了许多压缩算法，如小波压缩，jpg压缩、分形压缩等。

但是这些压缩方法都是针对一般图像的，没有专门的压缩方法来压缩单据类图像。这类图像数据庞大而且重要，要求我们在保证一定质量的基础上，大幅度的提高压缩比。

图像压缩可以划分为有损压缩和无损压缩。有损压缩把图像变换到变换域，再经过量化，减少非零个数，从而达到压缩图像目的。这种压缩方式的特点是压缩是有损的，图像质量比原来略差，但是压缩比非常高，它是以保存图像主要部分，去除次要部分为代价的。无损压缩一般是通过像素重排等方法，增大图像冗余，再通过编码较大程度去除冗余从而达到图像压缩的目的。无损压缩的特点是压缩后图像质量比较好，缺点是压缩比比较低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于JPEG压缩原理的票据类图像压缩方法。

本发明方法包括以下步骤：

1）票据图像预处理步骤：

(1)色彩空间转换；将票据图像从RGB通道转化为YCbCr通道。

(2)图像分块；将上述每个通道进行8*8的像素值分块。

(3)计算3个通道里每个8*8块的方差。

(4)对于方差小于某个阈值的块，所有像素值变为该块的均值。

2）票据类图像JPEG压缩步骤：

(1)将预处理结果图像的Y通道进行DCT变换后，利用经优化的亮度量化表进行量化。

(2)将预处理结果结果图像的Cb通道和Cr通道进行DCT变换后，利用标准色度量化表进行量化。

(3)将上述得到的量化数据根据熵编码表进行熵编码，即可得到压缩图像数据。

本发明从JPEG标准压缩过程出发，根据票据类图像特点，通过图像重排等方法的探索与研究，找到了一种根据图像块的方差，均值化图像块的预处理方法；并采用经过优化的适合票据类图像的量化表进行JPEG方法压缩图像。图像预处理和新量化表结合起来，形成了一种适合票据类图像压缩的JPEG压缩方法，使保证一定图像质量的情况下，压缩比更高。

具体实施方式

在基于JPEG压缩的票据类图像压缩技术中，我们根据扫描得到的电子票据图像的特点，将票据图像先进行增大冗余性的预处理，然后再用新提出的量化表进行JPEG压缩操作。票据图像压缩的方法主要有两大步骤：

1．图像预处理。具体步骤如下：

1）对原始票据图像I首先进行色彩空间转换，从RGB通道转换到YCbCr通道，分别为Y，Cb，Cr，公式如下：

Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B

Cb = - 0.1687 R - 0.3313 G + 0.5 B + 128

Cr = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B + 128

2）对Y，Cb，Cr三个矩阵都进行分块，每个8*8块为一块，若不足8*8，算作一块。

3）计算Y，Cb，Cr三个矩阵每个块像素值的方差。

4）若某个块的方差小于30，计算该块的平均值，则该块的像素值都变为它的块的平均值。

经过上述预处理过程的票据图像，Y变成了Y1，Cb变成了Cb1，Cr变成了Cr1。

2．票据图像JPEG 压缩。具体步骤如下：

1）将上述的Y1，Cb1和Cr1分别进行快速DCT变换，得到DCT频率系数（包括亮度DCT系数Y2和色度DCT频率系数C2）。DCT变换全称是离散余弦变换(Discrete Cosine Transform)。

2）量化。JPEG压缩量化表有一套标准量化表，但是针对一般图像，并没有专门时候票据图像特点进行过优化。本发明通过探索量化表选取规律和大量实验，提出适合票据图像的亮度量化表，如表1所示。用得到的亮度DCT频率系数Y2除以我们提出的优化亮度量化表，并且取整后，即可以得到压缩后的亮度DCT系数的量化数据Y3。用得到的色度DCT系数C2除以标准色度量化表并且取整后，即可以得到量化数据C3。

3）后续步骤按照JPEG标准压缩方法中的哈夫曼编码方法进行压缩。

表1

26	35	48	62	76	90	104	118
								35	48	62	76	90	104	118	132
48	62	76	90	104	118	132	146
								62	76	90	104	118	132	146	160
76	90	104	118	132	165	160	150
								90	104	118	132	146	160	174	188
104	118	132	146	160	217	216	202
								118	132	146	160	174	188	202	202

Claims (1)

1. 基于JPEG压缩原理的票据类图像压缩方法，其特征在于该方法包括票据图像预处理步骤和票据类图像JPEG压缩步骤；

1）票据图像预处理步骤：

(1)色彩空间转换；将票据图像从RGB通道转化为YCbCr通道；

(2)图像分块；将上述每个通道进行8*8的像素值分块；

(3)计算3个通道里每个8*8块的方差；

(4)对于方差小于某个阈值的块，所有像素值变为该块的均值；

2）票据类图像JPEG压缩步骤：

(1)将预处理结果图像的Y通道进行DCT变换后，利用经优化的亮度量化表进行量化；

(2)将预处理结果结果图像的Cb通道和Cr通道进行DCT变换后，利用标准色度量化表进行量化；

(3)将上述得到的量化数据根据熵编码表进行熵编码，即可得到压缩图像数据。