CN108270983B - 一种字符叠加显示方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种字符叠加显示方法及装置，所示方法包括以下步骤：步骤S1、对需显示字符叠加区域的图像进行灰度直方图变换，得到灰度直方图曲线函数f(x)；步骤S2、找出f(x)的最小值的点，将此点的灰度值设为字符的亮度值。所述装置包括微处理器和存储器，本发明通过对字符叠加区域的图像作灰度直方图变换处理，找出出现概率最低的灰度值，以此灰度值作为叠加字符的亮度值，使得叠加后的字符可识别度和显示效果大幅度提高。

Description

一种字符叠加显示方法及装置
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种字符叠加显示方法。
背景技术
现实生活中，越来越多的视频图像应用都会用到字符叠加功能，即把特定字符通过和原始视频图像进行叠加合成，显示有用信息，有标注，聚焦作用。如监控信号的位置指示，电视信号的台标指示和机器视觉中的距离标注等。
常见的字符叠加方式有：固定字符亮度法，字符反色法和背景叠加法。效果如图1所示：其中左上和右上为固定字符亮度为255，或0。与原始图像叠加后出现字符无法识别问题。左下为字符反色法效果，将原始图像进行阈值为128为判定，如原始图像亮度<128，见字符亮度为255；否则为0。会出现“阴阳字”(同一字符部分为亮，部分为暗)，如字符“兴”。识别性仍有问题。右下为背景叠加法。可以看出识别性大幅提高，但带来图像遮挡，影响显示效果。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可识别度高和显示效果好的字符叠加显示方法。
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可识别度高和显示效果好的字符叠加显示装置。
本发明所采用的技术方案是：一种字符叠加显示方法，其包括以下步骤：步骤S1、对需显示字符叠加区域的图像进行灰度直方图变换，得到灰度直方图曲线函数f(x)；步骤S2、找出f(x)的最小值的点，将此点的灰度值设为字符的亮度值。
进一步，所述曲线函数f(x)，x是像素的灰度值，f(x)是具有灰度x的像素的个数。
进一步，步骤S21、求得f(x)取值最小的N个点；步骤S22、求f(x)在上述N个点的导数，得到导数最接近0的点，将此点的灰度值作为叠加字符的亮度值。
一种字符叠加显示装置，其包括微处理器和存储器，所述存储器用于存储程序，所述微处理器执行该程序以用于实现以下步骤：步骤S1、对需显示字符叠加区域的图像进行灰度直方图变换，得到灰度直方图曲线函数f(x)；步骤S2、找出f(x)的最小值的点，将此点的灰度值设为字符的亮度值。
本发明的有益效果是：本发明通过对字符叠加区域的图像作灰度直方图变换处理，找出出现概率最低的灰度值，以此灰度值作为叠加字符的亮度值，使得叠加后的字符可识别度和显示效果大幅度提高。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是传统的字符叠加方法的效果图；
图2是本发明中一种字符叠加显示方法的流程图；
图3是本发明中一具体实施例的字符叠加区域灰度直方图；
图4是采用本发明中一种字符叠加显示方法的效果图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图2所示，一种字符叠加显示方法，其包括以下步骤：
步骤S1、对需显示字符叠加区域的图像进行灰度直方图变换，得到灰度直方图曲线函数f(x)；
步骤S2、找出f(x)的最小值的点，将此点的灰度值设为字符的亮度值。
优选的，所述曲线函数f(x)，x是像素的灰度值，f(x)是具有灰度x的像素的个数。
优选的，步骤S21、求得f(x)取值最小的N个点；步骤S22、求f(x)在上述N个点的导数，得到导数最接近0的点，即变化率最小，曲线最平滑的点，将此点的灰度值作为叠加字符的亮度值。
如图3所示，其示出了一字符叠加区域的灰度直方图，一幅图像由不同灰度值的像素组成，图像中灰度的分布情况是该图像的一个重要特征。图像的灰度直方图就描述了图像中灰度分布情况，能够很直观的展示出图像中各个灰度级所占的多少。图像的灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图像中具有该灰度级的像素的个数：其中，横坐标是x是像素的灰度值，x属于0至255，y是具有灰度x的像素的个数。图中画圈部分即为求f(x)的最小值的区域。找出这些点中变化率最小的点，将此点的灰度值作为叠加字符的亮度值。
实施例
通过MATLAB对字符叠加图像进行直方图变换处理，并找出直方图最小值的20个点中对应变化率最小的点。其具体过程如下所示。
(1)读入原始图像：I＝imread('test.bmp')；
(2)确定叠加字符的位置区域：offset_x＝488；offset_y＝144；w＝16*4；h＝16；
(3)M＝I(offset_y:offset_y+h,offset_x:offset_x+w)；
(4)求区域的直方图：hist_M＝imhist(M)；
(5)对直方图进行升序排列：[A,B]＝sort(hist_M,'ascend')；
(6)设定取直方图最小值的点的个数为20个：N＝20；
(7)求20个点中对应变化率最小的点：
{for k＝1:N
B1(k)＝abs(hist_M(B(k)+1)-hist_M(B(k)))+abs(hist_M(B(k))-hist_M(B(k)-1))+abs(hist_M(B(k)-1)-hist_M(B(k)-2))+abs(hist_M(B(k)+2)-hist_M(B(k)+1))；
end}
(8)对20个点的变化率进行升序排列：[C,D]＝sort(B1,'ascend')；
(9)求叠加字符的灰度值：g＝B(D(1))；
(10)最后，将指定灰度值g叠加到原始图中，显示。
为简化分析，本方法对灰度图像进行分析介绍，彩色图像处理方法只是将本方法应用于不同色彩通道即可，且条件更容易满足，在此不做赘述。
按上述方法叠加效果如下图4所示，可以看出，叠加后的字符可识别度和显示效果都有很大程度的提高。
一种字符叠加显示装置，其包括微处理器和存储器，所述存储器用于存储程序，所述微处理器执行该程序以用于实现以下步骤：步骤S1、对需显示字符叠加区域的图像进行灰度直方图变换，得到灰度直方图曲线函数f(x)；步骤S2、找出f(x)的最小值的点，将此点的灰度值设为字符的亮度值。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (3)

1.一种字符叠加显示方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤S1、对需显示字符叠加区域的图像进行灰度直方图变换，得到灰度直方图曲线函数f(x)；
步骤S2、找出f(x)的最小值的点，将此点的灰度值设为字符的亮度值；
其中，所述步骤S2包括子步骤：
步骤S21、求得f(x)取值最小的N个点；
步骤S22、求f(x)在上述N个点的导数，得到导数最接近0的点，将此点的灰度值作为叠加字符的亮度值。
2.根据权利要求1所述的字符叠加显示方法，其特征在于：所述曲线函数f(x)，x是像素的灰度值，f(x)是具有灰度x的像素的个数。
3.一种字符叠加显示装置，其特征在于，其包括微处理器和存储器，所述存储器用于存储程序，所述微处理器执行该程序以用于实现以下步骤：
步骤S1、对需显示字符叠加区域的图像进行灰度直方图变换，得到灰度直方图曲线函数f(x)；
步骤S2、找出f(x)的最小值的点，将此点的灰度值设为字符的亮度值；
其中，所述步骤S2包括子步骤：
步骤S21、求得f(x)取值最小的N个点；
步骤S22、求f(x)在上述N个点的导数，得到导数最接近0的点，将此点的灰度值作为叠加字符的亮度值。
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