CN106023090A - 一种消除拍摄得到的页面图像中透出的背面内容的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种消减拍摄得到的页面图像中透出的背面内容的方法，包括以下5个步骤：(1)用正面光源均匀照明页面拍摄一次，得到数字图像Ifl。然后，保持页面、相机、正面光源不变，加上背光源均匀照明后再拍摄一次，得到数字图像Ibl。(2)在图像Ifl上选取一个没有页正面内容但有丰富的透出的页背内容的参考区域Aref。(3)通过最小化以消减系数k为变量的表达式的值来确定最佳的k值。(4)用最佳消减系数，和数学表达式I＝Ifl‑k·Ibl来计算出消除了页背内容后的新图像。(5)通过线性变换使得变换后的图像I′的均值和方差等同于Ifl。

Description

一种消除拍摄得到的页面图像中透出的背面内容的方法
技术领域
本发明涉及到页面拍摄和图像处理领域，具体是一种消除拍摄得到的页面图像中透出的背面内容的方法。
背景技术
通过用相机拍摄(例如用速拍仪)，能够得到代表页面(例如书本中的一页)内容的数字图像。
有些页面的正反两面都有图文内容，拍摄其中一面时，背面的内容可能会透出。纸张越透明，透出现象越严重。透出的背面内容会降低拍摄得到的图像的质量。
现有的消除扫描图像中透出的页背面内容的方法有两种。一种是在页面背后加上黑色衬底来消减透出的背面内容(美国专利，1991年，专利号：5053818，名称：“Method andapparatus for copying semitransparent originals using a black backingmember”)，这类方法的主要缺点是会透出材质纹理、缺损、以及页面外圈的黑色边框。
另外一种方法是先扫描得到正面数字图像和背面数字图像，然后通过图像处理的方法来消减正面图像上透出的背面内容(国际学术会议论文，2009年，作者：AnnaTonazzini，Gianfranco Bianco，and Emanuele Salerno，题目：“Registration andenhancement of double-sided degraded manuscripts acquired in multispectralmodality”，会议名称：10th International Conference on Document Analysis andRecognition)，这种方法的主要缺点是消减效果不够理想。
发明内容
本发明是一种消减拍摄得到的页面图像中透出的背面内容的方法，包括以下5个步骤。
1.用正面光源均匀照明页面拍摄一次，得到数字图像Ifl。然后，保持页面、相机、正面光源不变，加上背光源均匀照明后再拍摄一次，得到数字图像Ibl。
2.在图像Ifl上选取一个没有页正面内容但有丰富的透出的页背内容的参考区域Aref。
3.通过最小化以消减系数k为变量的表达式的值来确定最佳的k值。
4.用最佳消减系数，和数学表达式I＝Ifl-k·Ibl来计算出消除了页背内容后的新图像。
5.通过线性变换使得变换后的图像I′的均值和方差等同于Ifl。
附图说明
图1、本发明方法的使用示意图。图例：1、速拍仪；2、页面平台；3、待拍摄页面；4、正面光源；5、背面光源。
图2、正面光照拍摄得到的页面图像。
图3、正面光照加背面光照拍摄得到的页面图像。
图4、用长方形线条框标示的参考区域。
图5、消减了透出的页背内容后的页面图像。
具体实施方式
步骤1
用正面光源均匀照明页面拍摄一次，得到数字图像Ifl。然后，保持页面、相机、正面光源不变，加上背光源均匀照明页面后再拍摄一次，得到数字图像Ibl(图1)。
图2显示示例页面在正面光照明下拍摄得到的图片，图4显示同一页面在正面光加背面光照明下拍摄得到的图片。
步骤2
在图像Ifl上选取一个没有正面内容但有丰富的透出的背面内容的参考区域Aref。该区域可以是任意形状的，而选用长方形的区域可以简化后续算法。(图3)
步骤3
通过最小化以消减系数k为变量的表达式 的值来确定最佳的k值。
最简单的计算k值的方法是用一个可行区间内等间隔的k值来计算该表达式，然后选取使表达式值为最小的k值。也可以用其他优化算法。
步骤4
用步骤3计算出的最佳消减系数k，和数学表达式I(x，y)＝Ifl(x，y)-k·Ibl(x，y)来计算出消除了页背内容后的新图像I(x，y)，其中，(x，y)是像素坐标。
对于RGB彩色图像，三个颜色通道都用该表达式来计算新图像的像素值。对于亮度图像(黑白图像)，亮度通道的像素值用该表达式计算。
步骤5
计算图像I(x，y)的均值E(I)和标准差σ(I)，计算图像Ifl(x，y)的均值E(Ifl)和标准差σ(Ifl)。通过线性变换I′(x，y)＝aI(x，y)+b使得变换后的图像I′(.，.)的均值和方差等同于Ifl，其中a＝σ(Ifl)/σ(I)，b＝E(Ifl)-a·E(I)。

Claims (6)

1.一种消减拍摄得到的页面图像中透出的背面内容的方法，其特征在于包括以下5个步骤：(1)用正面光源均匀照明页面拍摄一次，得到数字图像Ifl。然后，保持页面、相机、正面光源不变，加上背光源均匀照明后再拍摄一次，得到数字图像Ibl。(2)在图像Ifl上选取一个没有页正面内容但有丰富的透出的页背内容的参考区域Aref。(3)通过最小化以消减系数k为变量的表达式的值来确定最佳的k值。(4)用最佳消减系数，和数学表达式I＝Ifl-k·Ibl来计算出消除了页背内容后的新图像。(5)通过线性变换使得变换后的图像I′的均值和方差等同于Ifl。
2.根据权利要求1所述的一种消减拍摄得到的页面图像中透出的背面内容的方法，其特征在于用正面光源均匀照明页面拍摄一次，得到数字图像Ifl。然后，保持页面、相机、正面光源不变，加上背光源均匀照明后再拍摄一次，得到数字图像Ibl。
3.根据权利要求1所述的一种消减拍摄得到的页面图像中透出的背面内容的方法，其特征在于在图像Ifl上选取一个没有页正面内容但有丰富的透出的页背内容的参考区域Aref。
4.根据权利要求1所述的一种消减拍摄得到的页面图像中透出的背面内容的方法，其特征在于通过最小化以消减系数k为变量的表达式的值来确定最佳的k值。
5.根据权利要求1所述的一种消减拍摄得到的页面图像中透出的背面内容的方法，其特征在于用最佳消减系数，和数学表达式I＝Ifl-k·Ibl来计算出消除了页背内容后的新图像。
6.根据权利要求1所述的一种消减拍摄得到的页面图像中透出的背面内容的方法，其特征在于通过线性变换使得变换后的图像I′的均值和方差等同于Ifl。
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