CN111526263B - 图像处理方法、装置及计算机系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像处理方法、装置及计算机系统。首先，自原始图像获得噪声分布图。接着，透过噪声分布图获得对应于原始图像中的噪声的灰阶图。并且，基于灰阶图与原始图像来获得去除噪声的干净图像。

Description

图像处理方法、装置及计算机系统

技术领域

本发明是有关于一种图像处理机制，且特别是有关于一种用于扫描图像的图像处理方法、装置及计算机系统。

背景技术

一般的扫描机器进行扫描时，因其上盖无法完全覆盖有一定厚度的卡片或文件，而常造成扫描完的图像会产生多余的阴影。常见的阴影消除技术，多半仰赖机器图像学习、图像还原等图像辨识技术，现有技术皆需消耗大量的中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)的运算资源及储存数据库空间，因此提供另一种更有效率的图像消除技术已成为本领域的重要议题之一。

发明内容

本发明提供一种图像处理方法、装置及计算机系统，可以解决不属于扫描原稿的噪声，以提升图像质量。

本发明的图像处理方法，包括：自原始图像获得噪声分布图；透过噪声分布图获得对应于原始图像中的噪声的灰阶图；以及基于灰阶图与原始图像来获得去除噪声的干净图像。

在本发明的一实施例中，上述自原始图像获得噪声分布图的步骤包括：转换原始图像为灰阶图像；于灰阶图像的方向上，逐一取出带状区块，以由带状区块来获得直方图；于直方图中寻找梯度阴影，以自直方图中获得对象的边界；以及在根据每一次所取出的带状区块而获得多个边界之后，基于多个边界而由灰阶图像获得噪声分布图。

在本发明的一实施例中，上述于直方图中寻找梯度阴影的步骤包括：于直方图中寻找相邻两像素之间的灰阶度相差大于默认值的像素；以及当像素的相邻多个像素的灰阶度呈梯度分布，则以所述像素作为边界。

在本发明的一实施例中，上述透过噪声分布图获得对应于原始图像中的噪声的灰阶图的步骤包括：自噪声分布图中，取出第一参考像素点与第二参考像素点，其中第一参考像素点为噪声分布图中的隅角点，第二参考像素点为基于噪声分布图所设置；将第一参考像素点与第二参考像素点连接而获得参考线段；将参考线段等分成多个区段；基于这些区段，于噪声分布图中获得多个划分线段，其中这些划分线段与参考线段正交，且由这些划分线段来区分出多个区间；对每一区间设定一数值；以及将各数值填入至对应的每一区间的像素中，而获得灰阶图。

在本发明的一实施例中，上述划分线段为直线或曲线。

在本发明的一实施例中，上述图像处理方法还包括：自一扫描仪取得该原始图像。

本发明的图像处理装置，包括：扫描仪，扫描对象以产生原始图像；储存装置，耦接至扫描仪，储存有一计算机程序，并且储存扫描仪所产生的原始图像；处理器，耦接至储存装置与扫描仪。在处理器执行所述计算机程序时，进行以下操作：自该原始图像获得噪声分布图，透过噪声分布图获得对应于原始图像中的噪声的灰阶图，并基于灰阶图与原始图像来获得去除噪声的干净图像。

本发明的计算机系统，其耦接图像处理装置。所述计算机系统包括：处理器以及储存装置。储存装置耦接处理器并储存有程序代码，处理器执行程序代码来进行用于图像处理装置的图像处理方法。所述图像处理方法包括：自原始图像获得噪声分布图；透过噪声分布图获得对应于原始图像中的噪声的灰阶图；以及基于灰阶图与原始图像来获得去除噪声的干净图像。

基于上述，本发明可以在不增加额外的硬件成本的情况下，并且无需耗费太多运算资源，便能够解决不属于扫描原稿的阴影图像，藉此提升图像质量。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1A是依照本发明一实施例的图像处理装置的方块图。

图1B是依照本发明一实施例的计算机系统的方块图。

图2是依照本发明一实施例的图像处理方法的流程图。

图3是依照本发明一实施例的图像处理方法的示意图。

图4A～图4D是依照本发明一实施例的获得噪声分布图的示意图。

图5是依照本发明一实施例的获得灰阶图的示意图。

图6是依照本发明另一实施例的获得灰阶图的示意图。

附图标号说明

10：计算机系统

11、100：图像处理装置

110：处理器

120：储存装置

130：扫描仪

S205～S215：图像处理方法的各步骤

310：原始图像

320：噪声分布图

330：灰阶图

340：干净图像

401：带状区块

410：灰阶图像

420：直方图

501～510、601～610：区间

E1、E2：像素

P1：第一参考像素点

P2：第二参考像素点

具体实施方式

图1A是依照本发明一实施例的图像处理装置的方块图。图像处理装置100包括处理器110、储存装置120以及扫描仪130。在此，图像处理装置100可以是具有扫描功能的机器，例如为复印机、多功能事务机或其他具备类似图像扫描的装置等。

处理器110例如为中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、图像处理单元(Graphic Processing Unit，GPU)、物理处理单元(Physics Processing Unit，PPU)、可程序化的微处理器(Microprocessor)、嵌入式控制芯片、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)或其他类似装置。

储存装置120可以是任意型式的固定式构件或可移动式构件，储存器120例如为随机存取内存(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、闪存(Flash memory)、安全数字卡(Secure Digital Memory Card，SD)、硬盘或其他类似装置或这些装置的组合。

扫描仪130是一种把相片、印刷文件或手写文件等，或装饰品等小对象进行扫描、分析并转换成数字图像的器材。扫描仪130扫描一对象而产生原始图像，并将原始图像储存于储存装置120中。

处理器110耦接至储存装置120与扫描仪130，用以驱动扫描仪130进行扫描，并且自储存装置120中接收扫描仪130所产生的原始图像。之后，处理器110对原始图像执行图像处理方法，以获得去除噪声的干净图像。

在此，储存装置120中储存一计算机程序。此计算机程序基本上是由多数个代码段所组成的(例如建立组织结构代码段、签核窗体代码段、设定代码段、以及部署代码段)，并且这些代码段在加载如图像处理装置100中并执行之后，即可由处理器110来执行下述图像处理方法。

图1B是依照本发明一实施例的计算机系统的方块图。在本实施例中，将与图1A具有相同功能的构件赋予相同符号，并省略其相关说明。请参照图1B，计算机系统10耦接至图像处理装置11。在此，图像处理装置11可以是用来提供原始图像的电子设备，也可以是包括扫描仪130的装置。利用计算机系统10来控制图像处理装置11的相关操作。

计算机系统10包括处理器110与储存装置120。储存装置120耦接至处理器110并储存有程序代码。处理器110执行程序代码来进行用于图像处理装置11的下述图像处理方法。

图2是依照本发明一实施例的图像处理方法的流程图。图3是依照本发明一实施例的图像处理方法的示意图。请同时参照图1～图3，在步骤S205中，处理器110自原始图像310获得噪声分布图320。例如，处理器110找出原始图像310中的对象(例如为卡片)的边缘，藉此来找出噪声分布位置而获得噪声分布图320。

图4A～图4D是依照本发明一实施例的获得噪声分布图的示意图。在本实施例中，如图4A与图4B所示，处理器110首先转换原始图像310为灰阶图像410。接着，在灰阶图像410的一方向(假设为水平方向)上，逐一取出带状区块401，以由带状区块401来获得直方图。即，在水平方向上，由第一列开始，取出一列的像素作为带状区块。接着，如图4C所示，自带状区块401来获得包括各像素的灰阶值的直方图420。之后，于直方图420中寻找梯度阴影，以自直方图中获得对象的边界。

于直方图420中寻找梯度阴影的步骤如下。首先，于直方图420中寻找相邻两像素之间的灰阶度相差大于默认值的像素。如图4C所示，获得像素E1、E2。并且，当像素的相邻多个像素的灰阶度呈一梯度分布，则以所述像素作为边界。例如，可进一步设定为相邻N个像素的灰阶度呈一梯度分布，则以该像素作为边界。图4C所示，其边界选定为像素E1。

之后，取出下一列的像素作为带状区块来寻找对象的边界。在根据每一次所取出的带状区块而获得多个边界之后，便可基于所获得的多个边界而由所述灰阶影像410获得如图4D所示的噪声分布图320。

接着，在步骤S210中，处理器110透过噪声分布图320获得对应于原始图像310中的噪声的灰阶图330。底下举一例来详细说明灰阶图330。

图5是依照本发明一实施例的获得灰阶图的示意图。请参照图4D及图5，首先，自噪声分布图320中，取出第一参考像素点P1与第二参考像素点P2，其中第一参考像素点P1为噪声分布图320中的隅角点，第二参考像素点P2为基于噪声分布图320所设置。在此，第一参考像素点P1例如为灰阶度最大的像素，第二参考像素点P2为灰阶度最小的像素。以图4D的噪声分布图320为例，第一参考像素点P1为左上角的隅角点。而第二参考像素点P2可根据由直方图420所获得的边界来决定。例如，在获得多个边界之后，从这些边界中来找出灰阶度最小的一个来作为第二参考像素点P2。或者，可由使用者自行决定。

接着，将第一参考像素点P1与第二参考像素点P2连接而获得参考线段，并将参考线段等分成多个区段。在此，将参考线段等分为10个区段。即，第一参考像素点P1与第二参考像素点P2之间等距地设置9个点，藉此将参考线段等分为10个区段。

然后，基于这10个区段，来获得10条与参考线段正交的划分线段，即，在除了第一参考点P1之外的10个点上产生与参考线段正交的划分线段。由这些划分线段来区分出10个区间501～510。然后，对每一个区间设定一数值。例如，将灰阶值0～255划分为10等分(例如，0～25、26～51、52～77、78～103、104～129、130～155、156～181、182～207、208～233、234～255)，而区间501由灰阶值0～25中任意取一个数值，区间502由灰阶值26～51中任意取一个数值，……以此类推，区间509由灰阶值208～233中任意取一个数值，区间510由灰阶值234～255中任意取一个数值。之后，将各数值填入至对应的各区间(501～510)的像素中，而获得灰阶图330。

在本实施例中，划分线段为直线。而在其他实施例中，划分线段也可以是曲线。

图6是依照本发明另一实施例的获得灰阶图的示意图。图6所示的划分线段为曲线，其作法与图5相同，取出第一参考像素点P1与第二参考像素点P2，将由第一参考像素点P1与第二参考像素点P2连接的参考线段等分为N分(在此N＝10)，以等高线的概念来绘制曲线。在获得区间601～610之后，如同图5描述的方式，对每一个区间设定一数值。

之后，在步骤S215中，基于灰阶图330与原始图像310来获得去除噪声的干净图像340。即，以灰阶图330所记载的灰阶值来作为门坎值，利用灰阶图330来判断是否要保留噪声。例如，可将灰阶图330与原始图像310进行迭加运算来获得干净图像340。

综上所述，本发明可以在不增加额外的硬件成本的情况下，并且无需耗费太多运算资源，便能够解决由于图像处理装置的上盖过轻而造成在进行扫描时所产生的不属于扫描原稿的阴影影像，进而提升图像质量。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：

自原始图像获得噪声分布图；

透过该噪声分布图获得对应于该原始图像中的噪声的灰阶图；以及

基于该灰阶图与该原始图像来获得去除噪声的干净图像，

其中透过该噪声分布图获得对应于该原始图像中的噪声的该灰阶图的步骤包括：

自该噪声分布图中，取出第一参考像素点与第二参考像素点，其中该第一参考像素点为该噪声分布图中的隅角点，该第二参考像素点为基于该噪声分布图的边界所设置；

将该第一参考像素点与该第二参考像素点连接而获得参考线段；

将该参考线段等分成多个区段；

基于所述多个区段，于该噪声分布图中获得多个划分线段，其中所述划分线段与该参考线段正交，且由所述划分线段来区分出多个区间；

对每一所述区间设定数值；以及

将该数值填入至对应的每一所述区间的像素中，而获得该灰阶图。

2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，自该原始图像获得该噪声分布图的步骤包括：

转换该原始图像为灰阶图像；

于一个方向上，自该灰阶图像中逐一取出带状区块，以由该带状区块来获得直方图；

于该直方图中寻找梯度阴影，以自该直方图中获得对象的边界；以及

在根据每一次所取出的该带状区块而获得多个所述边界之后，基于多个所述边界而由该灰阶图像获得该噪声分布图。

3.根据权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，于该直方图中寻找该梯度阴影的步骤包括：

于该直方图中寻找相邻两像素之间的灰阶度相差大于默认值的像素；以及

当该像素的相邻多个像素的灰阶度呈梯度分布，则以该像素作为该边界。

4.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述划分线段为直线或曲线。

5.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，还包括：

自电子设备取得该原始图像。

6.一种图像处理装置，其特征在于，包括：

扫描仪，扫描对象以产生原始图像；

储存装置，耦接至该扫描仪，储存有计算机程序，并且储存该扫描仪所产生的该原始图像；以及

处理器，耦接至该储存装置与该扫描仪，

其中，在该处理器执行所述计算机程序时，进行以下操作：

自该原始图像获得噪声分布图；

透过该噪声分布图获得对应于该原始图像中的噪声的一灰阶图；以及

基于该灰阶图与该原始图像来获得去除噪声的干净图像，

其中透过该噪声分布图获得对应于该原始图像中的噪声的该灰阶图的步骤包括：

自该噪声分布图中，取出第一参考像素点与第二参考像素点，其中该第一参考像素点为该噪声分布图中的一隅角点，该第二参考像素点为基于该噪声分布图的边界所设置；

将该第一参考像素点与该第二参考像素点连接而获得参考线段；

将该参考线段等分成多个区段；

基于所述多个区段，于该噪声分布图中获得多个划分线段，其中所述划分线段与该参考线段正交，且由所述划分线段来区分出多个区间；

对每一所述区间设定数值；以及

将该数值填入至对应的每一所述区间的像素中，而获得该灰阶图。

7.根据权利要求6所述的图像处理装置，其中自该原始图像获得该噪声分布图的步骤包括：

转换该原始图像为灰阶图像；

于一个方向上，自该灰阶图像中逐一取出带状区块，以由该带状区块来获得直方图；

于该直方图中寻找梯度阴影，以自该直方图中获得对象的边界；以及

在根据每一次所取出的该带状区块而获得多个所述边界之后，基于多个所述边界而由该灰阶图像获得该噪声分布图。

8.根据权利要求7所述的图像处理装置，其中于该直方图中寻找该梯度阴影的步骤包括：

于该直方图中寻找相邻两像素之间的灰阶度相差大于默认值的像素；以及

当该像素的相邻多个像素的灰阶度呈梯度分布，该处理器以该像素作为该边界。

9.根据权利要求6所述的图像处理装置，其中

所述划分线段为直线或曲线。

10.一种计算机系统，耦接图像处理装置，其特征在于，该计算机系统包括：

处理器；以及

储存装置，耦接该处理器并储存有程序代码，该处理器执行该程序代码来进行用于该图像处理装置的图像处理方法，该图像处理方法包括：

自原始图像获得噪声分布图；

透过该噪声分布图获得对应于该原始图像中的噪声的灰阶图；以及

基于该灰阶图与该原始图像来获得去除噪声的干净图像，

其中透过该噪声分布图获得对应于该原始图像中的噪声的该灰阶图的步骤包括：

自该噪声分布图中，取出第一参考像素点与第二参考像素点，其中该第一参考像素点为该噪声分布图中的隅角点，该第二参考像素点为基于该噪声分布图的边界所设置；

将该第一参考像素点与该第二参考像素点连接而获得参考线段；

将该参考线段等分成多个区段；

基于所述多个区段，于该噪声分布图中获得多个划分线段，其中所述划分线段与该参考线段正交，且由所述划分线段来区分出多个区间；

对每一所述区间设定数值；以及

将该数值填入至对应的每一所述区间的像素中，而获得该灰阶图。

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