CN104851078A - 文档图像处理装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供一种文档图像处理装置和方法。该文档图像处理方法包括：生成文档图像的亮度分量图像；根据亮度分量图像估计亮度图像；以及根据所估计的亮度图像来调整亮度分量图像。根据亮度分量图像估计亮度图像包括：根据亮度分量图像的一部分背景的亮度值估计亮度分量图像的至少水平边缘区域的像素的亮度值，并且，如果根据预定准则确定估计亮度值有效，则根据估计亮度值来估计亮度图像，如果根据预定准则确定估计亮度值无效，则通过将亮度分量图像的每个像素列中像素的最大亮度值赋予像素列中的所有像素来估计亮度图像。该文档图像处理装置和方法能够自适应地采用合适的亮度图像估计方式和亮度分量图像调整方式，从而达到更令人满意的亮度分量图像。

Description

文档图像处理装置和方法

技术领域

本公开一般地涉及图像处理领域，尤其涉及进行亮度图像估计和亮度分量图像调整的文档图像处理装置和文档图像处理方法。

背景技术

对于通过扫描或拍照获得的文档图像，例如由顶置式扫描仪扫描的文档图像，因为表面有起伏的文档被诸如扫描仪上的LED的光源照亮，所以获得的扫描图像可能具有阴影。阴影的存在使得图像的质量劣化。因此，去除阴影以使得图像的背景均匀是非常必要的。

目前使用的去除阴影的方法是根据从文档图像（准确地说：文档图像的亮度分量图像）估计得到的亮度图像来调节文档图像的图像强度（调节该亮度分量图像），以去除阴影，从而得到背景均匀的文档图像。下面结合式(1)和式(2)来描述阴影去除的基本原理。如式(1)所示：

I_Y＝L_Y·R_Y(1)

其中，I_Y是输入图像，L_Y是亮度图像，R_Y是反射图像，下标Y表示这些图像是亮度分量图像。

因此，可以通过式(2)得到一幅背景更均匀的图像：

${\tilde{I}}_Y={\mathrm{cR}}_Y=\frac{{\mathrm{cI}}_Y}{L_Y+\mathrm{\ϵ}}---\left(2\right)$

其中，c是一个常数，其意义是平均图像灰度；ε是一个很小的常数，作用是防止分母为0。

图1是例示扫描获得的文档图像的亮度分量图像（图1的（a））、根据该亮度分量图像估计的亮度图像（图1的（b））以及进行阴影去除后获得的经调整的亮度分量图像（图1的（c））的图。由上可见，获得准确的亮度图像的作用是准确地对亮度分量图像进行调整，以对文档图像进行阴影去除。当前，如何获得更加准确的亮度图像的问题，正越来越受到关注。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供一种文档图像处理装置，包括：生成单元，用于生成文档图像的亮度分量图像；估计单元，用于根据亮度分量图像估计亮度图像；以及调整单元，用于根据所估计的亮度图像来调整亮度分量图像。估计单元根据亮度分量图像的一部分背景的亮度值估计亮度分量图像的至少水平边缘区域的像素的亮度值。并且，如果根据预定准则确定水平边缘区域的像素的估计亮度值有效，则估计单元根据估计亮度值来估计亮度图像；如果根据预定准则确定估计亮度值无效，则估计单元通过将亮度分量图像的每个像素列中像素的最大亮度值赋予像素列中的所有像素来估计亮度图像。

根据本公开的实施例，预定准则可以包括：在水平边缘区域中存在不能确定为背景的大的连通域的情况下，估计亮度值无效。

根据本公开的实施例，预定准则可以包括：当在一个像素列的上下水平边缘区域的像素的估计亮度值之差超过预定程度的情况下，估计亮度值无效。

根据本公开的实施例，如果亮度分量图像和经调整的亮度分量图像的一个相同位置的像素的值之间的变化超过预定程度，则调整单元可以将亮度分量图像输出为经调整的亮度分量图像。

根据本公开的实施例，如果亮度分量图像和经调整的亮度分量图像的一个相同位置的像素的值之间的变化超过预定程度，则调整单元可以将进行了伽马校正的亮度分量图像输出为经调整的亮度分量图像。

根据本公开的另一方面，提供一种文档图像处理方法，包括：生成文档图像的亮度分量图像；根据亮度分量图像估计亮度图像；以及根据所估计的亮度图像来调整亮度分量图像。根据亮度分量图像估计亮度图像包括：根据亮度分量图像的一部分背景的亮度值估计亮度分量图像的至少水平边缘区域的像素的亮度值，并且，如果根据预定准则确定估计亮度值有效，则根据估计亮度值来估计亮度图像，如果根据预定准则确定估计亮度值无效，则通过将亮度分量图像的每个像素列中像素的最大亮度值赋予像素列中的所有像素来估计亮度图像

根据本公开的文档图像处理装置和方法可以自适应地采用合适的亮度图像估计方式和亮度分量图像调整方式，从而更加准确地估计亮度图像，进而更加高效地对亮度分量图像进行调整，并且获得更加自然舒适的视觉效果。

附图说明

参照下面结合附图对本公开的实施例的说明，会更加容易地理解本公开的以上和其它目的、特点和优点。在附图中，相同的或对应的技术特征或部件将采用相同或对应的附图标记来表示。在附图中不必依照比例绘制出单元的尺寸和相对位置。

图1是例示扫描获得的文档图像的亮度分量图像、根据亮度分量图像估计的亮度图像以及经调整的亮度分量图像的图。

图2是例示根据本公开实施例的文档图像处理装置的结构框图。

图3是例示根据本公开实施例的估计单元的功能结构的框图。

图4是例示根据本公开实施例的根据亮度分量图像的水平边缘区域的像素的亮度值估计亮度图像的示意图。

图5是用于解释用于估计亮度图像的孔洞填充方法的原理的示意图。

图6是例示根据本公开实施例的文档图像处理方法的流程图。

图7是例示根据本公开实施例的调整单元的功能结构的框图。

图8是例示根据本公开实施例的亮度分量图像的调整处理的流程图。

图9是示出实现本发明的计算机的示例性结构的框图。

具体实施方式

下面参照附图来说明本公开的实施例。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本公开无关的、本领域技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

图2是例示根据本公开实施例的文档图像处理装置200的结构框图。文档图像处理装置200包括：生成单元201、估计单元202以及调整单元203。生成单元201用于生成文档图像的亮度分量图像。生成单元201可以采用本领域公知的任何方法来生成文档图像的亮度分量图像，这里不进行赘述。估计单元202用于根据由生成单元201生成的亮度分量图像来估计亮度图像。调整单元203用于通过利用由估计单元202估计的亮度图像来对从生成单元201接收的亮度分量图像进行调整，并作为调整结果输出经调整的亮度分量图像。

对于通过对诸如小说、漫画、杂质等不同文档进行扫描或拍照获得的、具有不同排版形式的文档图像，采用对应的亮度图像估计方法能够得到更加准确的亮度图像估计结果。根据本公开实施例的估计单元202的设计即致力于针对不同类型的文档（根据其获得的亮度分量图像）提供自适应的亮度图像估计，以使得估计结果更加准确。

图3是例示根据本公开一个实施例的估计单元300的功能结构的框图。如图3所示，估计单元300包括：第一估计单元301、判断单元302以及第二估计单元303。这些单元可以由诸如FPGA、集成电路芯片等硬件实现，也可以是由计算机软件实现的功能模块，也可以由软硬件结合的固件来实现。此外，这些单元可能被物理地分离实现，也可能被整合为一个单独地模块。

第一估计单元301接收由生成单元生成的亮度分量图像，并且被配置为根据接收的亮度分量图像的一部分背景的亮度值估计亮度分量图像的至少水平边缘区域的像素的亮度值。

文档图像一般包括诸如文字、图画等的内容部分（“内容”）和不包括内容的背景部分（“背景”）。在由文档图像生成亮度分量图像后，亮度分量图像上的各部分分别对应于文档图像的内容部分和背景部分。由于亮度分量图像的背景上像素的亮度值不受墨水的影响，更能准确地体现出其位置的真实亮度，因而可以使用亮度分量图像的一部分背景的亮度值来估计文档图像的亮度图像。在根据本公开的实施例中，可以首先估计水平边缘区域的像素的亮度值。

在一个具体的示例中，第一估计单元301首先求取所接收的亮度分量图像的梯度图，然后对其进行二值化处理。在得到的二值化图像中，第一估计单元301依据亮度值确定可能是背景的连通域。例如，假设背景对应于二值化处理后的亮度分量图像中具有代表高亮度的值的像素的最大的连通域或者最大的几个连通域的组合。则第一估计单元301通过找出这样的连通域或连通域的组合来确定背景的位置。然后，第一估计单元301根据亮度分量图像中位于所确定的背景中的一部分的像素的亮度值对亮度分量图像的水平边缘区域的像素的亮度值进行估计。

在其它示例中，在确定背景连通域之前，可以对二值化后的图像进行“去噪”和“膨胀”处理，从而能够更加准确地确定背景。这里的“膨胀”处理是指使得内容部分适当地向外扩张，以降低噪声的干扰。另外，有时，为了对水平边缘区域的像素的亮度值进行估计，首先要估计例如与其相邻的区域等的相关区域的亮度值。这种利用被确定为背景的像素的亮度值来估计不能被确定为背景的像素的亮度值的方法也称为孔洞填充方法。这些不能被确定为背景的像素所组成的连通域即称为孔洞。

一般情况下，文档的边缘区域是相对简单的，通常不包含内容。例如书籍的上下水平边缘区域和两侧竖直边缘区域。因而，使用亮度分量图像的边缘区域的像素的估计亮度值来估计亮度图像将是较可信的。

此外，文档图像上的亮度的变化通常沿不同方向有不同的变化规律。例如，文档图像的亮度图像的亮度值可能沿某一方向比沿另一方向的变化要小。这可以由若干种原因造成。例如，由于按照矩阵或线状排列的扫描仪光源（例如发光二极管）或者照相机光源的照射，产生的亮度值呈规律性变化。或者，例如，对于通过扫描或拍照摊开的书本所获得的文档图像的亮度图像，由于书本摊开时纸张的弯曲形状造成沿平行于装订线的方向（一般为竖直方向）亮度值的变化较小或者不变。经过观察可知，对于例如通过扫描或拍照摊开的书本所获得的文档图像，通常沿其竖直边缘方向，文档图像的亮度变化较小或不变，而相比较而言，沿水平边缘方向，文档图像的亮度变化较大。

因而，鉴于上面所分析的，文档图像沿竖直方向上的亮度变化比沿水平边缘的方向上的亮度变化小，且在边缘区域亮度值更可靠的特点，第一估计单元301可以根据亮度分量图像的水平边缘区域的像素的估计亮度值来估计亮度图像。

图4是例示根据本公开一个实施例的根据亮度分量图像的水平边缘区域的像素的估计亮度值估计亮度图像的示意图。在图4的例子中，对于纵向装订的书本，上下水平边缘对应的方向为x方向，左右边对应的方向是y方向。因为沿y方向上亮度变化小，所以，可以使用平行于x方向的水平边缘的边缘像素的估计亮度值，诸如直线x=x1上的边缘像素的估计亮度值或若干边缘像素的估计亮度值的平均值对直线x=x1上的其它像素的亮度进行估计。图4中所示直线x=x1上用矩形围出的部分表示水平边缘区域的可用于亮度图像估计的像素的位置。例如，可以通过使用直线x=x1上的边缘像素的估计亮度值（或平均值）在直线x=x1上进行插值，来估计直线x=x1上其它像素的亮度值。

图5是解释用于使用被确定为背景的连通域中的像素的亮度值估计不能被确定为背景的连通域中像素的亮度值的孔洞填充方法的原理的示意图。图5的部分（a）示出了通过扫描获得的文档图像的经二值化后的梯度图。文档图像中的一部分背景区域的亮度信息可以直接确定，而不能确定为背景区域的部分，诸如文字和插图，其亮度信息需要通过估计来获得。因而，在获取亮度图像的中间步骤中，诸如文字和插图的这些部分都成为孔洞（黑色空洞），如图5的部分（b）所示。显然，文字部分是尺寸较小的孔洞（小洞），而插图部分是尺寸较大的孔洞（大洞）。在孔洞填充中，用适当的亮度值对各孔洞进行填充。可以对大洞和小洞采用相同的填充方法，也可以分别采用不同的填充方法。通常认为洞的尺寸越大，通过填充获得的亮度值就越不可靠。可以根据实际对可靠性的要求来指定“大洞”的尺寸标准。例如，可以将高度大于等于文档图像总高度的1/4的孔洞视为大洞。

根据本公开的一个实施例，第一估计单元301在对亮度分量图像的水平边缘区域的像素的亮度值进行估计之后，并不立刻使用所估计的亮度值来估计整个亮度分量图像的亮度图像。代替地，为了能够自适应地选取最适合的亮度图像估计方法，以得到最准确的亮度图像，第一估计单元301在对亮度分量图像的水平边缘区域的像素的亮度值进行估计之后，首先将获得的边缘区域的估计亮度值输出到判断单元302。

判断单元302被配置为根据预定准则确定由第一估计单元301估计的水平边缘区域的像素的亮度值是否有效。并且，在判断单元302确定估计的亮度值有效时，将所估计的亮度值有效的结果通知给第一估计单元301，或直接向第一估计单元301发送继续工作的指示。响应于判断单元302的反馈，第一估计单元301根据估计的水平边缘区域的亮度值来估计整个的亮度图像。具体估计方法例如参见结合图4所描述的方法。判断单元302确定估计的亮度值无效时，停止第一估计单元301的工作，而启动第二估计单元303的估计。判断单元302的存在使得能够自适应地选择合适的亮度图像估计方式来进行亮度图像估计。

根据系统需求，判断单元302可以根据设计人员制定的任何预定准则来进行质量确定。例如，可以采用这样的准则：当在一个像素列的上下水平边缘区域的像素的估计亮度值之差超过预定程度的情况下，估计亮度值无效。例如，在一个像素列的上下水平边缘区域的像素的估计亮度值之差大于某预定阈值的情况下，确定估计的亮度值无效。具体地，例如，在亮度值以0至255范围内的值表示时，该阈值例如可以设置为50至70。在一个具体的例子中，当在任一像素列上有上下任两个像素的估计亮度值之差大于预先设置的阈值（例如60）时，判断单元302可以确定所估计的亮度值无效。在另外一个例子中，稍微放松要求，当具有连续的像素列，其上的上下任两个像素的亮度值之差大于预先设置的阈值时，判断单元302可以确定所估计的亮度值无效。换句话说，在该例子中，如果只存在多个离散的列，其上的水平边缘区域的像素的估计亮度值之差大于预设阈值，判断单元302可以确定所估计的亮度值有效。可选择地，代替估计亮度值之差与预定阈值的比较，可以用上下水平边缘像素的估计亮度值（或其平均值）之差的绝对值除以上下水平边缘像素的估计亮度值（或其平均值）之一所得的变化率与预定的变化率阈值（例如可以设定在1.0至2.0之间）进行比较，以确定上下水平边缘区域像素的估计亮度值之差是否超过预定程度。

此外，判断单元302还可以采用这样的准则来进行确定：在亮度分量图像的水平边缘区域中存在不能确定为背景的大的连通域（即大孔洞）的情况下，判断单元302可以确定估计亮度值无效。根据本公开，“水平边缘区域”指亮度分量图像中预先设定要用其估计整个亮度图像的最靠近上下水平边沿的预定数量的行的集合。例如，如果在判断单元302中预先设定要使用亮度分量图像的最上面10行和最下面10行的像素的估计亮度值进行整个亮度图像的估计，则“水平边缘区域”指这最上面10个像素行的集合以及最下面10个像素的集合。无论水平边缘区域被设定为多少行，只要在其中的若干行上存在大孔洞，则判断单元302确定估计亮度值无效。孔洞的大小例如依据其高度来判断。例如，将高度大于等于整个亮度图像的高度的例如1/4的孔洞确认为大孔洞。

在一个例子中，当估计单元301被配置为使用亮度分量图像的水平边缘行像素（即，最上面一行的像素和最下面一行的像素）的估计亮度值来估计亮度图像时，判断单元302可以被配置为这样来确定水平边缘区域中存在大孔洞：最上面的像素行或/和最下面的像素行上存在大孔洞。在另一个例子中，当估价单元301被配置为使用亮度分量图像的水平边缘区域上预定行的像素的估计亮度值的平均值来估计亮度图像时，判断单元302可以被配置为这样来确定水平边缘区域中存在大孔洞：大孔洞的一部分位于该水平边缘区域的所述预定行中的若干行上。

由于利用该准则执行的判断在对亮度分量图像的水平边缘区域进行孔洞填充处理之前就可以由判断单元302执行，因而，能够提高系统效率，降低计算成本。

当然，上面所说的两种准则也可以在同一实施例中使用。例如，在确定水平边缘区域中不存在大孔洞的情况下，使用亮度分量图像的一部分背景的亮度值对水平边缘区域的亮度值进行估计。在进行估计后，再确定上下水平边缘区域（例如最上面一行和最下面一行）的亮度值之间变化是否大于预定程度。

当判断单元302确定由第一估计单元301输入的估计亮度值无效时，第二估计单元303的操作被启动。第二估计单元303通过将亮度分量图像中每个像素列中像素的最大亮度值赋予该像素列中的所有像素来估计亮度图像。从而，实现亮度图像的估计方法的自适应选择。

一般情况下，文档图像上都包含有纸张（含有阴影或者没有阴影）以及油墨（包含文字、图画等内容）。而文档图像上的每一个像素不是属于纸张的像素，就是属于油墨的像素。如果一列一列的考虑亮度图像，假设其每一列的亮度值都相等。进一步假设对于每列至少有一个像素属于纸张（而不是墨水），则认为最亮的像素的亮度值对应于没有阴影的纸张的亮度值。在以上假设下，第二估计单元303可以通过将亮度分量图像中每个像素列中像素的最大亮度值赋予该像素列中的所有像素来估计亮度图像。

对于个别文档图像上单列像素全属于墨水的情况，只要不是连续列全被墨水涵盖，也可以使用第二估计单元303的估计方法。只要在第二估计单元中303使用平滑技术来恢复这些缺失列即可。

图6是例示根据本公开实施例的文档图像处理装置进行的文档图像处理的流程图。结合图2的实施例，在步骤S601中，生成单元201生成文档图像的亮度分量图像。可以采用本领域已知的各种方法来生成亮度分量图像。

在步骤S602中，估计单元202根据亮度分量图像的一部分背景的亮度值估计亮度分量图像的至少水平边缘区域的像素的亮度值。如上文中描述的，可以通过孔洞填充的方法对亮度分量图像的至少水平边缘区域的像素的亮度值进行估计。具体方法在上文中已举例描述，这里不再赘述。

在步骤S603中，估计单元202根据预定准则确定在步骤S602中估计的亮度值是否有效。预定准则可以是：在水平边缘区域中存在不能确定为背景的大的连通域（大孔洞）的情况下，估计亮度值无效。大孔洞的定义可以根据由设计人员根据需要来确定。可选择地，预定准则也可以是：当在一个像素列的上下水平边缘区域的像素的估计亮度值之差超过预定程度的情况下，估计亮度值无效。

如果估计单元202确定所估计的亮度值有效（步骤S603中为“是”），则处理进行到步骤S604。在步骤S604中，估计单元202根据估计亮度值来估计亮度图像。

例如，在一个实施例中，当在步骤S603中确定通过使用孔洞填充方法估计的上下水平边缘区域的像素的亮度值之差未超过预定程度时，确定估计亮度值有效。因而，进行到步骤S604，以经过孔洞填充的水平边缘区域的像素的亮度值对亮度图像的其它部分进行估计。

如果估计单元202确定所估计的亮度值无效（步骤S603中为“否”），则处理进行到步骤S605。在步骤S605中，通过将每个像素中像素的最大亮度值赋予像素列中所有像素来进行亮度图像的估计。

当在步骤S604或步骤S605中完成了亮度图像的估计时，处理进行到步骤S606。在步骤S606中，根据所估计的亮度图像来调整亮度分量图像。然后，处理结束。

回到图3，无论是使用第一估计单元301还是第二估计单元303进行亮度图像估计，估计单元都将估计结果输出给调整单元，诸如图2中的调整单元203。由调整单元203根据所估计的亮度图像来调整亮度分量图像。发明人认识到，对文档图像的亮度分量图像进行的调整应当是面向用户的。即，要求亮度分量图像的调整结果能够提供给用户舒适且自然的视觉官感。因而，为了作为调整结果输出的经调整的亮度分量图像能够提供用户良好的视觉感受，而不会产生不自然的结果，调整单元203还可以具有进一步的验证功能。

图7是例示根据本公开实施例的调整单元700的功能结构的框图。第一调整单元701根据从估计单元输入的亮度图像来对从生成单元输入的亮度分量图像进行调整。第一调整单元701可以使用本领域已知的任何方式执行该调整。然后，将调整结果输入到验证单元702。

验证单元702确定原始输入的亮度分量图像和经调整的亮度分量图像相同的位置的像素的值之间的变化是否超过预定程度。例如，原始输入的亮度分量图像和经调整的亮度分量图像相同的位置的像素的值之间的变化可以表示为R=abs（inimg[x,y]-outimg[x,y]）/inimg[x,y]，其中，“abs”表示绝对值运算，“inimg[x,y]”表示原始输入的亮度分量图像在位置(x,y)处的像素的值，“outimg[x,y]”表示经调整的亮度分量图像在位置(x,y)处的像素的值。例如，变化R的阈值可以设定在1.0至2.0之间。

在一个实施例中，如果对应于所有位置的变化R中的最大值大于阈值，则验证单元702可以确定原始的和经调整的亮度分量图像相同的位置的像素的值之间的变化超过预定程度。否则，确定为不超过预定程度。在另外的实施例中，只有在对应于所有位置的变化R中有大于特定数目（N）的R大于该阈值，验证单元702才确定原始的和经调整的亮度分量图像相同的位置的像素的值之间的变化超过预定程度。否则，则确定为不超过预定程度。

当验证单元702确定原始的亮度分量图像和经调整的亮度分量图像的相同位置的像素的值之间的变化不超过预定程度时，调整单元700可以直接将第一调整单元701的调整结果作为最终调整的亮度分量图像输出。

当验证单元702确定原始的亮度分量图像和经调整的亮度分量图像的一个相同位置（或者大于N个位置）的像素的值之间的变化超过预定程度时，启动第二调整单元703的操作。

在一个实施例中，第二调整单元703不对从生成单元接收的亮度分量图像进行任何处理，而是直接将其作为调整单元700的调整结果输出。这时，第二调整单元703可以简单地实现为调整单元700中的存储装置，存储由亮度分量生成单元生成的亮度分量图像，并由调整单元700响应于对调整的亮度分量图像的变化超范围的验证结果，从其中读出所存储的原始亮度分量图像以进行输出。

在另一个实施例中，第二调整单元703响应于验证单元702做出的经调整的亮度分量图像的变化超范围的验证结果，对原始输入的亮度分量图像进行伽玛校正处理。然后，将进行了伽马校正的亮度分量图像作为调整单元700的调整结果输出。经过伽玛校正，亮度分量图像上的阴影被减弱。

图8是例示根据本公开实施例的亮度分量图像的调整处理的流程图。结合图2中所示的实施例，在步骤S801中，调整单元203使用由估计单元202估计的亮度图像来调整亮度分量图像。

在步骤S802，调整单元203确定经调整的亮度分量图像与原始的亮度分量图像在相同位置的像素的值之间的变化（例如变化率R）是否超过预定程度（预定阈值TH）。

如果在步骤S802中确定亮度分量图像与原始的亮度分量图像在相同位置的像素的值之间的变化不超过预定程度（步骤S802中为“否”），则步骤进行到S804。在步骤S804中，将在步骤S801中得到的经调整的亮度分量图像作为调整结果输出。然后，结束处理。

如果在步骤S802中确定亮度分量图像与原始的亮度分量图像在相同位置的像素的值之间的变化超过预定程度（步骤S802中为“是”），则步骤进行到S803。在步骤S803中，放弃在步骤S801中的调整结果，而例如对原始的亮度分量图像进行伽玛校正，以减弱亮度分量图像中的阴影。然后，处理进行到步骤S804。

在步骤S804中，将经伽玛校正的亮度分量图像作为调整结果输出。然后，处理结束。

图9是示出实现本发明的计算机的示例性结构的框图。在图9中，中央处理单元（CPU）901根据只读存储器（ROM）902中存储的程序或从存储部分908加载到随机存取存储器（RAM）903的程序执行各种处理。在RAM903中，也根据需要存储当CPU901执行各种处理时所需的数据。

CPU901、ROM902和RAM903经由总线904彼此连接。输入/输出接口905也连接到总线904。

下述部件连接到输入/输出接口905：输入部分906，包括键盘、鼠标等；输出部分907，包括显示器，诸如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）等，以及扬声器等；存储部分908，包括硬盘等；以及通信部分909，包括网络接口卡诸如LAN卡、调制解调器等。通信部分909经由网络诸如因特网执行通信处理。

根据需要，驱动器910也连接到输入/输出接口905。可拆卸介质911诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等根据需要被安装在驱动器910上，使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分908中。

在通过软件实现上述步骤和处理的情况下，从网络诸如因特网或存储介质诸如可拆卸介质911安装构成软件的程序。

本领域的技术人员应当理解，这种存储介质不局限于图9所示的其中存储有程序、与方法相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质911。可拆卸介质911的例子包含磁盘、光盘(包含光盘只读存储器（CD-ROM）和数字通用盘（DVD）)、磁光盘（包含迷你盘（MD））和半导体存储器。或者，存储介质可以是ROM902、存储部分908中包含的硬盘等，其中存有程序，并且与包含它们的方法一起被分发给用户。

本发明还提出一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品。指令代码由机器读取并执行时，可执行上述根据本发明实施例的方法。

相应地，用于承载上述存储有机器可读取的指令代码的程序产品的存储介质也包括在本发明的公开中。存储介质包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等。

另外，根据本发明的实施例的某些用于组合工具的方法和装置，能够扩大组合的使用范围。

本领域的普通技术人员应理解，在此所例举的是示例性的，本发明并不局限于此。

作为一个示例，上述方法实施例的各个步骤以及上述设备实施例的各个组成模块和/或单元可以实施为软件、固件、硬件或其组合，并作为相应设备中的一部分。上述装置中各个组成模块、单元通过软件、固件、硬件或其组合的方式进行配置时可使用的具体手段或方式为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

作为一个示例，在通过软件或固件实现的情况下，可以从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机（例如图9所示的通用计算机900）安装构成该软件的程序，该计算机在安装有各种程序时，能够执行各种功能等。

在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

此外，本发明的方法不限于按照说明书中描述的时间顺序来执行，也可以按照其它的时间顺序地、并行地或独立地执行。因此，本说明书中描述的方法的执行顺序不对本发明的技术范围构成限制。

尽管上面已经通过对本发明的具体实施例的描述对本发明进行了披露，但是，应该理解，本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本发明的保护范围内。

本发明还可以以下面的实施例实现：

1.一种文档图像处理装置，包括：

生成单元，用于生成文档图像的亮度分量图像；

估计单元，用于根据所述亮度分量图像估计亮度图像；以及

调整单元，用于根据所估计的亮度图像来调整所述亮度分量图像，

其中，所述估计单元根据所述亮度分量图像的一部分背景的亮度值估计所述亮度分量图像的至少水平边缘区域的像素的亮度值，并且，如果根据预定准则确定水平边缘区域的像素的估计亮度值有效，则所述估计单元根据所述估计亮度值来估计所述亮度图像，如果根据预定准则确定所述估计亮度值无效，则所述估计单元通过将所述亮度分量图像的每个像素列中像素的最大亮度值赋予所述像素列中的所有像素来估计所述亮度图像。

2.根据实施例1所述的文档图像处理装置，其中，所述预定准则包括：在所述水平边缘区域中存在不能确定为背景的大的连通域的情况下，所述估计亮度值无效。

3.根据实施例1或2所述的文档图像处理装置，其中，所述预定准则包括：当在一个像素列的上下水平边缘区域的像素的所述估计亮度值之差超过预定程度的情况下，所述估计亮度值无效。

4.根据实施例1至3中任一项所述的文档图像处理装置，其中，如果所述亮度分量图像和所述经调整的亮度分量图像的一个相同位置的像素的值之间的变化超过预定程度，则所述调整单元将所述亮度分量图像输出为所述经调整的亮度分量图像。

5.根据实施例1至3中任一项所述的文档图像处理装置，其中，如果所述亮度分量图像和所述经调整的亮度分量图像的一个相同位置的像素的值之间的变化超过预定程度，则所述调整单元将进行了伽马校正的所述亮度分量图像输出为所述经调整的亮度分量图像。

6.一种文档图像处理方法，包括：

生成文档图像的亮度分量图像；

根据所述亮度分量图像估计亮度图像，包括：

根据所述亮度分量图像的一部分背景的亮度值估计所述亮度分量图像的至少水平边缘区域的像素的亮度值，并且，如果根据预定准则确定所述估计亮度值有效，则根据所述估计亮度值来估计所述亮度图像，如果根据预定准则确定所述估计亮度值无效，则通过将所述亮度分量图像的每个像素列中像素的最大亮度值赋予所述像素列中的所有像素来估计所述亮度图像；以及

根据所估计的亮度图像来调整所述亮度分量图像。

7.根据实施例6所述的文档图像处理方法，其中，所述预定准则包括：在所述水平边缘区域中存在不能确定为背景的大的连通域的情况下，所述估计亮度值无效。

8.根据实施例6或7所述的文档图像处理方法，其中，所述预定准则包括：当在一个像素列的上下水平边缘区域的像素的所述估计亮度值之差超过预定程度的情况下，所述估计亮度值无效。

9.根据实施例6至8中任一项所述的文档图像处理方法，还包括：

如果所述亮度分量图像和所述经调整的亮度分量图像的一个相同位置的像素的值之间的变化超过预定程度，则将所述亮度分量图像用作所述经调整的亮度分量图像。

10.根据实施例6至8中任一项所述的文档图像处理方法，还包括：

如果所述亮度分量图像和所述经调整的亮度分量图像的一个相同位置的像素的值之间的变化超过预定程度，则将进行了伽马校正的所述亮度分量图像用作所述经调整的亮度分量图像。

Claims (10)

1.一种文档图像处理装置，包括：

生成单元，用于生成文档图像的亮度分量图像；

估计单元，用于根据所述亮度分量图像估计亮度图像；以及

调整单元，用于根据所估计的亮度图像来调整所述亮度分量图像，

其中，所述估计单元根据所述亮度分量图像的一部分背景的亮度值估计所述亮度分量图像的至少水平边缘区域的像素的亮度值，并且，如果根据预定准则确定水平边缘区域的像素的估计亮度值有效，则所述估计单元根据所述估计亮度值来估计所述亮度图像，如果根据预定准则确定所述估计亮度值无效，则所述估计单元通过将所述亮度分量图像的每个像素列中像素的最大亮度值赋予所述像素列中的所有像素来估计所述亮度图像。

2.根据权利要求1所述的文档图像处理装置，其中，所述预定准则包括：在所述水平边缘区域中存在不能确定为背景的大的连通域的情况下，所述估计亮度值无效。

3.根据权利要求1或2所述的文档图像处理装置，其中，所述预定准则包括：当在一个像素列的上下水平边缘区域的像素的所述估计亮度值之差超过预定程度的情况下，所述估计亮度值无效。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的文档图像处理装置，其中，如果所述亮度分量图像和所述经调整的亮度分量图像的一个相同位置的像素的值之间的变化超过预定程度，则所述调整单元将所述亮度分量图像输出为所述经调整的亮度分量图像。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的文档图像处理装置，其中，如果所述亮度分量图像和所述经调整的亮度分量图像的一个相同位置的像素的值之间的变化超过预定程度，则所述调整单元将进行了伽马校正的所述亮度分量图像输出为所述经调整的亮度分量图像。

6.一种文档图像处理方法，包括：

生成文档图像的亮度分量图像；

根据所述亮度分量图像估计亮度图像，包括：

根据所述亮度分量图像的一部分背景的亮度值估计所述亮度分量图像的至少水平边缘区域的像素的亮度值，并且，如果根据预定准则确定所述估计亮度值有效，则根据所述估计亮度值来估计所述亮度图像，如果根据预定准则确定所述估计亮度值无效，则通过将所述亮度分量图像的每个像素列中像素的最大亮度值赋予所述像素列中的所有像素来估计所述亮度图像；以及

根据所估计的亮度图像来调整所述亮度分量图像。

7.根据权利要求6所述的文档图像处理方法，其中，所述预定准则包括：在所述水平边缘区域中存在不能确定为背景的大的连通域的情况下，所述估计亮度值无效。

8.根据权利要求6或7所述的文档图像处理方法，其中，所述预定准则包括：当在一个像素列的上下水平边缘区域的像素的所述估计亮度值之差超过预定程度的情况下，所述估计亮度值无效。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的文档图像处理方法，还包括：

如果所述亮度分量图像和所述经调整的亮度分量图像的一个相同位置的像素的值之间的变化超过预定程度，则将所述亮度分量图像用作所述经调整的亮度分量图像。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的文档图像处理方法，还包括：

如果所述亮度分量图像和所述经调整的亮度分量图像的一个相同位置的像素的值之间的变化超过预定程度，则将进行了伽马校正的所述亮度分量图像用作所述经调整的亮度分量图像。