CN107730508A - 彩色文本图像多通道二值化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种彩色文本图像多通道二值化处理方法，分别提取彩色文本图像三通道的灰度值，得到该彩色图像的三幅灰度图像；对三幅灰度图像分别进行分区二值化，得到三幅二值化图像；将三幅二值化图像合并为一幅二值化图像。本发明提出的彩色文本图像多通道二值化处理方法，通过分别提取彩色文本图像三通道的灰度值来获取灰度图像，保留了彩色文本图像的全部颜色信息，克服了现有技术彩色图像灰度化过程中丢失大量色彩信息的缺点，提高灰度图转二值化图的精确度。本发明通过对三通道各自的二值化图像每个像素进行阈值判定，合成为一幅二值图像，有效利用了三通道所有颜色信息，使得本发明二值化结果更准确，且具有一定的抗噪能力。

Description

彩色文本图像多通道二值化处理方法
技术领域
本发明属于图像处理技术领域，涉及一种图像处理方法，尤其涉及一种在彩色文本图像多通道二值化处理方法。
背景技术
二值化是图像处理的基本操作，用于将待处理的图像转换为只包含黑白两种颜色的二值图像，使图像数据量减少，以突显出感兴趣的目标的轮廓。随着数字图像处理技术的快速发展，二值化应用范围也越来越广泛，也越来越重要。例如，在OCR(Optical CharacterRecognition，光学字符识别)系统中，二值化处理效果的好坏严重影响OCR识别的准确率。
目前，常见的二值化方法为：先将彩色图像灰度化，常用的灰度化方法为将彩色图像中的三通道灰度求平均得到一个灰度值；再对灰度图像设定一个全局阈值，用该全局阈值将灰度图像的数据分为两部分：大于全局阈值的像素群和小于全局阈值的像素群；将大于全局阈值的像素群的像素值设定为白色(或黑色)，小于全局阈值的像素群的像素值设定为黑色(或白色)。然而，对彩色图像的三通道灰度求平均的方法会丢失大量图像有用信息，并且当待处理图像的亮度背景颜色或前景颜色不均匀时，对目标图像使用一个全局阈值进行二值化的效果很差。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的图像处理方法，以便克服现有图像处理方法存在的上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种彩色文本图像多通道二值化处理方法，可提高灰度图转二值化图精确度。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种彩色文本图像多通道二值化处理方法，分别提取彩色文本图像三通道的灰度值，得到该彩色图像的三幅灰度图像；对三幅灰度图像分别进行分区二值化，得到三幅二值化图像；将三幅二值化图像合并为一幅二值化图像；
所述方法包括如下步骤：
步骤S1、读入彩色文本图像；
读入待二值化的彩色文本图像，其大小为M×N×3，M、N分别表示彩色文本图像的行数与列数，3表示彩色文本图像的三个颜色通道，分别为红色、绿色、蓝色；
步骤S2、获得灰度图；
分别提取彩色文本图像三通道的灰度值；得到gray_r、gray_g、gray_b三幅灰度图像；
步骤S3、灰度图分区二值化；
步骤S4、获得二值化图像；
-步骤S41、定义一个大小与彩色文本图像相同的零矩阵D；
-步骤S42、按照下式，对矩阵D赋值
其中，(p,q)为矩阵D中的元素的坐标，p＝1,2…M，q＝1,2…N，R(p,q)、G(p,q)、 B(p,q)分别表示二值化图像R、G、B的元素坐标；
步骤S3中，所述的灰度图分区二值化的具体步骤如下：
步骤S31、设置窗口大小为16×16元素，从灰度图像第一个像素开始，对灰度图像加窗；
步骤S32、计算窗口内的平均灰度值T，将T作为窗口内像素二值化的阈值；
步骤S33、对窗口内的每个像素二值化，当像素值大于等于T，则修改像素值为255，当像素值小于T，则修改像素值为0；
步骤S34、窗口以16为步长，遍历整幅灰度图像，直至所有像素被二值化，得到三幅二值化图像，分别为R、G、B。
一种彩色文本图像多通道二值化处理方法，分别提取彩色文本图像三通道的灰度值，得到该彩色图像的三幅灰度图像；对三幅灰度图像分别进行分区二值化，得到三幅二值化图像；将三幅二值化图像合并为一幅二值化图像。
作为本发明的一种优选方案，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、读入彩色文本图像；
读入待二值化的彩色文本图像，其大小为M×N×3，M、N分别表示彩色文本图像的行数与列数，3表示彩色文本图像的三个颜色通道，分别为红色、绿色、蓝色；
步骤S2、获得灰度图；
分别提取彩色文本图像三通道的灰度值；得到gray_r、gray_g、gray_b三幅灰度图像；
步骤S3、灰度图分区二值化；
步骤S4、获得二值化图像；
-步骤S41、定义一个大小与彩色文本图像相同的零矩阵D；
-步骤S42、按照下式，对矩阵D赋值
其中，(p,q)为矩阵D中的元素的坐标，p＝1,2…M，q＝1,2…N，R(p,q)、G(p,q)、 B(p,q)分别表示二值化图像R、G、B的元素坐标。
作为本发明的一种优选方案，步骤S3中，所述的灰度图分区二值化的具体步骤如下：
步骤S31、设置窗口大小为16×16元素，从灰度图像第一个像素开始，对灰度图像加窗；
步骤S32、计算窗口内的平均灰度值T，将T作为窗口内像素二值化的阈值；
步骤S33、对窗口内的每个像素二值化，当像素值大于等于T，则修改像素值为255，当像素值小于T，则修改像素值为0；
步骤S34、窗口以16为步长，遍历整幅灰度图像，直至所有像素被二值化，得到三幅二值化图像，分别为R、G、B。
本发明的有益效果在于：本发明提出的彩色文本图像多通道二值化处理方法，通过分别提取彩色文本图像三通道的灰度值来获取灰度图像，保留了彩色文本图像的全部颜色信息，克服了现有技术彩色图像灰度化过程中丢失了大量色彩信息的缺点，使得本发明具有灰度图转二值化图精确度高的优点。
本发明通过对三通道各自的二值化图像每个像素进行阈值判定，合成为一幅二值图像，有效利用了三通道所有颜色信息，使得本发明二值化结果更准确，且具有一定的抗噪能力。
附图说明
图1为本发明彩色文本图像多通道二值化处理方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
本发明揭示了一种彩色文本图像多通道二值化处理方法，分别提取彩色文本图像三通道的灰度值，得到该彩色图像的三幅灰度图像；对三幅灰度图像分别进行分区二值化，得到三幅二值化图像；将三幅二值化图像合并为一幅二值化图像。由于彩色文本图像的三通道灰度值都得到了充分的利用，因此二值化结果更加精确。
请参阅图1，所述方法具体包括如下步骤：
【步骤S1】读入彩色文本图像；
读入待二值化的彩色文本图像，其大小为M×N×3，M、N分别表示彩色文本图像的行数与列数，3表示彩色文本图像的三个颜色通道，分别为红色、绿色、蓝色；
【步骤S2】获得灰度图；
分别提取彩色文本图像三通道的灰度值；得到gray_r、gray_g、gray_b三幅灰度图像；
【步骤S3】灰度图分区二值化；具体步骤如下：
步骤S31、设置窗口大小为16×16元素，从灰度图像第一个像素开始，对灰度图像加窗；
步骤S32、计算窗口内的平均灰度值T，将T作为窗口内像素二值化的阈值；
步骤S33、对窗口内的每个像素二值化，当像素值大于等于T，则修改像素值为255，当像素值小于T，则修改像素值为0；
步骤S34、窗口以16为步长，遍历整幅灰度图像，直至所有像素被二值化，得到三幅二值化图像，分别为R、G、B。
【步骤S4】获得二值化图像；
-步骤S41、定义一个大小与彩色文本图像相同的零矩阵D；
-步骤S42、按照下式，对矩阵D赋值
其中，(p,q)为矩阵D中的元素的坐标，p＝1,2…M，q＝1,2…N，R(p,q)、G(p,q)、 B(p,q)分别表示二值化图像R、G、B的元素坐标。
综上所述，本发明提出的彩色文本图像多通道二值化处理方法，通过分别提取彩色文本图像三通道的灰度值来获取灰度图像，保留了彩色文本图像的全部颜色信息，克服了现有技术彩色图像灰度化过程中丢失了大量色彩信息的缺点，使得本发明具有灰度图转二值化图精确度高的优点。
本发明通过对三通道各自的二值化图像每个像素进行阈值判定，合成为一幅二值图像，有效利用了三通道所有颜色信息，使得本发明二值化结果更准确，且具有一定的抗噪能力。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (3)

1.一种彩色文本图像多通道二值化处理方法，其特征在于，分别提取彩色文本图像三通道的灰度值，得到该彩色图像的三幅灰度图像；对三幅灰度图像分别进行分区二值化，得到三幅二值化图像；将三幅二值化图像合并为一幅二值化图像；
所述方法包括如下步骤：
步骤S1、读入彩色文本图像；
读入待二值化的彩色文本图像，其大小为M×N×3，M、N分别表示彩色文本图像的行数与列数，3表示彩色文本图像的三个颜色通道，分别为红色、绿色、蓝色；
步骤S2、获得灰度图；
分别提取彩色文本图像三通道的灰度值；得到gray_r、gray_g、gray_b三幅灰度图像；
步骤S3、灰度图分区二值化；
步骤S4、获得二值化图像；
-步骤S41、定义一个大小与彩色文本图像相同的零矩阵D；
-步骤S42、按照下式，对矩阵D赋值
其中，(p,q)为矩阵D中的元素的坐标，p＝1,2…M，q＝1,2…N，R(p,q)、G(p,q)、B(p,q)分别表示二值化图像R、G、B的元素坐标；
步骤S3中，所述的灰度图分区二值化的具体步骤如下：
步骤S31、设置窗口大小为16×16元素，从灰度图像第一个像素开始，对灰度图像加窗；
步骤S32、计算窗口内的平均灰度值T，将T作为窗口内像素二值化的阈值；
步骤S33、对窗口内的每个像素二值化，当像素值大于等于T，则修改像素值为255，当像素值小于T，则修改像素值为0；
步骤S34、窗口以16为步长，遍历整幅灰度图像，直至所有像素被二值化，得到三幅二值化图像，分别为R、G、B。
2.一种彩色文本图像多通道二值化处理方法，其特征在于，分别提取彩色文本图像三通道的灰度值，得到该彩色图像的三幅灰度图像；对三幅灰度图像分别进行分区二值化，得到三幅二值化图像；将三幅二值化图像合并为一幅二值化图像。
3.根据权利要求2所述的彩色文本图像多通道二值化处理方法，其特征在于：
所述方法包括如下步骤：
步骤S1、读入彩色文本图像；
读入待二值化的彩色文本图像，其大小为M×N×3，M、N分别表示彩色文本图像的行数与列数，3表示彩色文本图像的三个颜色通道，分别为红色、绿色、蓝色；
步骤S2、获得灰度图；
分别提取彩色文本图像三通道的灰度值；得到gray_r、gray_g、gray_b三幅灰度图像；
步骤S3、灰度图分区二值化；
步骤S4、获得二值化图像；
-步骤S41、定义一个大小与彩色文本图像相同的零矩阵D；
-步骤S42、按照下式，对矩阵D赋值
其中，(p,q)为矩阵D中的元素的坐标，p＝1,2…M，q＝1,2…N，R(p,q)、G(p,q)、B(p,q)分别表示二值化图像R、G、B的元素坐标。
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