CN115082354B - 一种传真图像处理方法、装置及可读介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及传真数据处理领域，尤其涉及一种传真图像处理方法、装置及可读介质。一种传真图像处理方法，包括：获取待传真图像的灰度图像和灰度参数数据；基于所述灰度参数数据判定所述待传真图像的图像类型；若所述图像类型为照度不均匀图像时，使用第一矫正函数对所述灰度图像进行矫正得到矫正图像；对所述矫正图像使用抖动算法处理，得到传真图像。在获取到待传真图像后，首先判定待传真图像的图像类型，针对不同的图像类型使用不同的处理过程进行处理，避免了对所有的待传真图像使用相同的方式进行处理，以针对不同类型的图像的使用不同的处理方式进行处理，提高对待传真图像的处理效果。
Description
技术领域
本发明涉及传真数据处理领域，尤其涉及一种传真图像处理方法、装置及可读介质。
背景技术
对于传真图像系统来说，传真效果的好坏存在着两个重要指标：传真图像效果、传真图像存储空间大小。传真图像效果越好，说明接收到的传真图像保存到的原图信息越多、图像质量越好；传真图像存储空间越大，会导致传真内容的发送速度越慢(因为传真传输速度很慢,小于33.6kbps/秒)。除此之外，传真图像效果越好，需要的存储空间就越大，这也导致如何处理在提高传真图像效果的前提下保持较低的传真图像存储占用空间，是优化传真图像的重要指标。
在当前发送图像传真的技术中，是由于传真协议仅支持黑白二值图像素格式(个别厂商彩色传真协议市场基本没有广泛接受)，因此图像在发送传真前需要进行图像二值化处理。目前常用的传真图像二值化处理技术中，主要使用黑白halftone算法(最广泛使用Floyd & Steinberg error diffusion)对图像进行二值化转换，这能通过将黑色像素点进行模拟来保留一定的图像灰色信息。但是在实际应用中，计算机系统针对电子文档中进行文字渲染(生成图片)时，为了提升渲染效果，会将矢量字体采用亚像素插值技术进行反锯齿渲染，字体边缘会平滑过度，则通过halftone抖动处理后的传真图像内容会容易导致接收到的传真中出现字符笔画信息弱化甚至缺失的问题。而在照片或光照不均匀的图像处理中，现有的常规halftone抖动处理虽然能一定程度保留中间色调内容，但也会增大由于光照等情况下产生的阴影噪声；同时无法很好的对表格、图形等轮廓信息进行保留。除此之外，halftone算法在对中间色调的像素(灰色部分)周围进行转化时，会由于黑白像素点的不连续而让图像无法得到良好的传真压缩而占用较大的存储空间，让图像在传真中的发送耗时很长。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种传真图像处理方法、装置及可读介质，能够针对不同类型的待传真图像进行不同的图像处理，进而提高待传真图像的清晰度，并降低图像数据量。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一方面，本发明提供一种传真图像处理方法，包括：
获取待传真图像的灰度图像和灰度参数数据；
基于所述灰度参数数据判定所述待传真图像的图像类型；
若所述图像类型为照度不均匀图像时，使用第一矫正函数对所述灰度图像进行矫正得到矫正图像；
对所述矫正图像使用抖动算法处理，得到传真图像。
进一步的，所述灰度参数数据包括灰度峰值以及第一值域比例；
所述灰度参数数据获取过程包括：
将所述待传真图像灰度化处理；
获取所述待传真图像的每个像素的灰度值，进而得到每个灰度值的统计数以及灰度峰值；所述灰度峰值为最高统计数所对应的灰度值；
获取包含所述灰度峰值在内的第一值域的所有灰度值占所述待传真图像的总像素的第一值域比例；所述第一值域的上限为所述灰度峰值加上第一限值、下限为所述灰度峰值减去第二限值。
进一步的，所述图像类型包括单一浅色背景图像和照度不均匀图像；
所述图像类型的判定过程包括：
当所述第一值域比例大于第一比例值，且所述灰度峰值大于灰度阈值时，对应的所述待传真图像为单一浅色背景图像；否则为所述照度不均匀图像。
进一步的，所述图像类型包括单一浅色背景图像和照度不均匀图像；
针对所述单一浅色背景图像执行以下操作：
基于文本框检测模型获取灰度图像的文本框数据，进而对所述文本框数据进行自适应二值化处理；
基于边缘检测算法获取文本框数据边缘的边缘坐标数据，进而获取边缘坐标数据中每个坐标点预定范围内对应像素值最高的深色坐标数据；
使用第二矫正函数对所述灰度图像进行矫正得到矫正图像，进而基于所述深色坐标数据对所述矫正图像进行边缘强化处理。
进一步的，在对所述文本框数据进行自适应二值化处理后，还执行：
文本框数据中，针对每个像素点执行保护操作；
所述保护操作为：若该像素点的像素值小于黑色保护阈值，或者大于白色保护阈值，则所述像素点的像素值恢复所述自适应二值化处理前的状态。
进一步的，所述第一矫正函数或所述第二矫正函数的公式如下：
若所述待传真图像中的某一像素点的像素值小于函数拐点值，则该像素点的矫正像素值为：PX1=round(THRESH_G*a^((PX-THRESH_G)/b)))；
若所述待传真图像中的某一像素点的像素值大于等于函数拐点值，则该像素点的矫正像素值为：PX1=255-round(THRESH_G*a^((255-PX-THRESH_G)/b)))；
其中，PX1为矫正像素值；PX为矫正前的像素值；THRESH_G为函数拐点值；a为指数计算常数；b为指数计算变量压缩度。
进一步的，对所述传真图像使用基于传真规范的预定压缩操作生成预定格式的文件用于传真。
另一方面，本发明提供一种传真图像处理装置，包括：
获取模块，用于获取待传真图像的灰度图像和灰度参数数据；
分类模块，用于基于所述灰度参数数据判定所述待传真图像的图像类型；
处理模块，用于若所述图像类型为照度不均匀图像时，使用第一矫正函数对所述灰度图像进行矫正得到矫正图像；对所述矫正图像使用抖动算法处理，得到传真图像。
另一方面，本发明提供一种传真图像处理装置，包括：
存储器，存储有计算机程序；
处理器，执行所述计算机程序时实现前述任一所述的传真图像处理方法。
另一方面，本发明提供一种计算机可读介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现前述任一所述的传真图像处理方法。
相较于现有技术，本发明提供的一种传真图像处理方法、装置及可读介质，具有以下有益效果：
使用本发明提供的传真图像处理方法，在获取到待传真图像后，首先判定待传真图像的图像类型，针对不同的图像类型使用不同的处理过程进行处理，避免了对所有的待传真图像使用相同的方式进行处理，以针对不同类型的图像的使用不同的处理方式进行处理，提高对待传真图像的处理效果；其中，针对照度不均匀的图像，使用第一矫正函数处理后得到矫正图像，进而使用抖动算法进行处理得到传真图像，可以有效的提高传真图像的清晰度。
附图说明
图1是本发明提供的传真图像处理方法的流程图。
图2a-2c分别是本发明提供的针对纯文字图像处理效果对比图；其中图2a为原图，图2b为使用传统传真图像处理方式处理图2a后的效果图，图2c是使用本发明提供的传真图像处理方法处理图2a后的效果图。
图3a-3c是本发明提供的针对统计图图像处理效果对比图；其中图3a为原图，图3b为使用传统传真图像处理方式处理图3a后的效果图，图3c是使用本发明提供的传真图像处理方法处理图3a后的效果图。
图4a-4c是本发明提供的针对光照不均匀图像处理效果对比图；其中图4a为原图，图4b为使用传统传真图像处理方式处理图4a后的效果图，图4c是使用本发明提供的传真图像处理方法处理图4a后的效果图。
图5是本发明提供的针对灰度图像进行矫正处理时的图像像素值变化示意图。
图6是本发明提供的传真图像处理方法一种实施例的流程图。
图7是本发明提供的传真图像处理装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本领域技术人员应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述是本发明的示例性和说明性的具体实施例，不意图限制本发明。
本文中术语“包括”，“包含”或其任何其他变体旨在覆盖非排他性包括，使得包括步骤列表的过程或方法不仅包括那些步骤，而且可以包括未明确列出或此类过程或方法固有的其他步骤。同样，在没有更多限制的情况下，以“包含...一个”开头的一个或多个设备或子系统，元素或结构或组件也不会没有更多限制，排除存在其他设备或其他子系统或其他元素或其他结构或其他组件或其他设备或其他子系统或其他元素或其他结构或其他组件。在整个说明书中，短语“在一个实施例中”，“在另一个实施例中”的出现和类似的语言可以但不一定都指相同的实施例。
除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。
请参阅图1、图4a-图4c以及图6，本发明提供一种传真图像处理方法，包括：
获取待传真图像的灰度图像和灰度参数数据；
基于所述灰度参数数据判定所述待传真图像的图像类型；具体的，所述灰度参数数据可以是通过一定的预处理得到，或者通过某一具体的算法模型读取得到，本发明提供的优选方案中，使用灰度数据进行对图像类型的判定，对应的灰度参数数据为灰度数据参数。在具体操作中，还可以使用其他的方式判定图像类型，例如使用AI图像识别技术判定图像类型，对应的灰度参数数据可以为图像的特征数据。
若所述图像类型为照度不均匀图像时，使用第一矫正函数对所述灰度图像进行矫正得到矫正图像；
对所述矫正图像使用抖动算法处理，得到传真图像。使用矫正函数对对待传真图像进行处理后，可以得到清晰度较高的矫正图像，针对矫正图像，使用抖动算法，可以得到数据量较小且清晰度更高的传真图像。具体实施中，对得到的矫正图像使用常规halftone抖动算法(FS)进行处理得到传真二值图形式的传真图像，方便进行数据传输使用。
使用本发明提供的传真图像处理方法，在获取到待传真图像后，首先判定待传真图像的图像类型，针对不同的图像类型使用不同的处理过程进行处理，避免了对所有的待传真图像使用相同的方式进行处理，以针对不同类型的图像的使用不同的处理方式进行处理，提高对待传真图像的处理效果；其中，针对照度不均匀的图像，使用第一矫正函数处理后得到矫正图像，进而使用抖动算法进行处理得到传真图像，可以有效的提高传真图像的清晰度，进一步提高图片内容质量。
进一步的，作为优选方案，本实施例中，所述灰度参数数据包括灰度峰值以及第一值域比例；
所述灰度参数数据获取过程包括：
将所述待传真图像灰度化处理；
获取所述待传真图像的每个像素的灰度值，进而得到每个灰度值的统计数以及灰度峰值；所述灰度峰值为最高统计数所对应的灰度值；
获取包含所述灰度峰值在内的第一值域的所有灰度值占所述待传真图像的总像素的第一值域比例；所述第一值域的上限为所述灰度峰值加上第一限值、下限为所述灰度峰值减去第二限值。具体的，在本实施例中，获取灰度处理后的待传真图像的每一灰度值的统计数，将最高统计数对应的灰度值确定为灰度峰值，但是但看某一灰度值的统计数很难确定是否为纯色背景，因此，需要进一步确定包括所述灰度峰值的第一值域，以使后续判定的更加准确。当然，所述第一值域主要用于判定是否为纯色背景，因此第一值域的跨度不能过大，所述第一限值优选为1-3像素，进一步优选为2像素；所述第二限值优选为1-3像素，进一步优选为2像素。
进一步的，作为优选方案，本实施例中，所述图像类型包括单一浅色背景图像和照度不均匀图像；
所述图像类型的判定过程包括：
当所述第一值域比例大于第一比例值，且所述灰度峰值大于灰度阈值时，对应的所述待传真图像为单一浅色背景图像；否则为所述照度不均匀图像。具体的，所述灰度阈值优选为200-230，进一步优选为220，能够快速分别是否为浅色背景图片；所述第一比例值优选为60%-90%，进一步优选为80%，快速确定是否为纯色背景图片。亟此可迅速确定图像类型，方便快捷。
进一步的，作为优选方案，本实施例中，所述图像类型包括单一浅色背景图像和照度不均匀图像；
请参阅图2a-2c，以及图3a-3c，针对所述单一浅色背景图像执行以下操作：
基于文本框检测模型获取灰度图像的文本框数据，进而对所述文本框数据进行自适应二值化处理；具体的，在本实施例中，获取文本框数据的方式是通过CTPN深度学习检测模型对应所述单一浅色背景图像类型的待传真图像进行文本框检测，方便快捷；进一步的，所述CTPN深度学习检测模型的使用方式为本领域常用的使用，具体为先使用包含有多个样本图像的训练集对初始化的检测模型进行训练，进而将训练好的CTPN深度学习模型投入使用；样本图像是包含有文本框标记的传真图像。在具体实施时，使用CTPN深度学习检查模型检查待传真图像中的文本框坐标，得到文本框坐标矩阵数组TXT_BLOCKS。对文本框坐标矩阵数组TXT_BLOCKS区域中的图像进行自适应二值化处理（具体可以使用OpenCV库中的adaptiveThreshold函数进行调用处理），参数二值化领域大小（blockSize）选取文本块高度的80%的临近奇数；所述文本块高度为文本框图片的图片高度，即文本框的像素高度，通过所述文本框坐标矩阵数组即可得到。即，动态选取二值化处理的区域大小，保证处理后的数据更能适应当前文本框的像素特征。所述临近奇数为与特征值差值最小的奇数，例如文本块高度为31，则80%的特征值为31*0.8=24.8，则对应的临近奇数为25。
基于边缘检测算法获取文本框数据边缘的边缘坐标数据，进而获取边缘坐标数据中每个坐标点预定范围内对应像素值最高的深色坐标数据；具体实施中，对出文本框坐标矩阵数组TXT_BLOCKS以外区域使用Canny边缘检测算法（具体的使用方式，不做限定，本领域的技术人员可以根据实际需求进行设定），获取到边缘点信息坐标EDGE_PXLS。进而对边缘点信息坐标EDGE_PXLS的所有坐标点进行周围查找，记录像素值最深的坐标，得到深色边缘坐标数组BEDGE_PXLS。
使用第二矫正函数对所述灰度图像进行矫正得到矫正图像，进而基于所述深色坐标数据对所述矫正图像进行边缘强化处理。针对单一浅色背景图像使用上述处理过程后，清晰度会极大提高。
进一步的，配合图2a-图4c对比分析可知，采用本发明提供的传真图像处理方法处理后的待传真图像，可以针对不同类型的图像进行分别处理，相比于传统的传真图像处理方法，能够有效提高待传真图像的清晰度。
进一步的，作为优选方案，本实施例中，在对所述文本框数据进行自适应二值化处理后，还执行：
文本框数据中，针对每个像素点执行保护操作；
所述保护操作为：若该像素点的像素值小于黑色保护阈值，或者大于白色保护阈值，则所述像素点的像素值恢复所述自适应二值化处理前的状态。具体的，所述黑色保护阈值优选为50-80像素，进一步优选为60。所述白色保护阈值优选为200-230，进一步优选为220。在自适应二值化处理过程中，其二值化阈值往往会自动计算到接近0（黑色）或255（白色），可是实际上这些像素值范围内的文本框图像信息，通常是必要的字符图像信息，不能通过二值化处理，否则会导致字符信息失真，所以要进行保护，使能保留更多的字符图像特征，不让字符的笔画信息缺失，保证数据不失真。
进一步的，请参阅图5，作为优选方案，本实施例中，所述第一矫正函数或所述第二矫正函数的公式如下：
若所述灰度图像中的某一像素点的像素值小于函数拐点值，则该像素点的矫正像素值为：PX1=round(THRESH_G*a^((PX-THRESH_G)/b)))；
若所述灰度图像中的某一像素点的像素值大于等于函数拐点值，则该像素点的矫正像素值为：PX1=255-round(THRESH_G*a^((255-PX-THRESH_G)/b)))；
其中，PX1为矫正像素值；PX为矫正前的像素值；THRESH_G为函数拐点值；a为指数计算常数；b为指数计算变量压缩度。
即在本实施例中，所述第一矫正函数和第二矫正函数为相同的矫正函数，不做特别选择，当然在实际应用中，第一矫正函数和第二函数可以为不同的矫正函数，以能够适应更多个图像类型。
进一步的，作为优选方案，本实施例中，所述传真图像使用基于传真规范的预定压缩操作生成预定格式的文件用于传真。所述预定格式包括fax格式、tif格式等，具体实施中，使用传真规范的T3/T4对得到的传真图像进行压缩生成.fax或.tif图像。
采用本发明提供的传真图像，得到对应格式的存储文件后，数据量极大降低，节省数据存储空间，进而在传输速率不变的情况下，提高了图像整体的传输效率。具体可以参阅表一，表中是针对不同类型的待传真图像分别采用传统的处理方式以及本发明提供的传真图像处理方进行处理后得到的数据对比图。采用本领域其他处理方法（例如Halftone处理方法）对图像处理后，纯白色图像或纯黑色图像占用的数据存储空间是最小的，因为图像文件可以通过类似【0（黑色），N（像素点个数）】，【255（白色），N】的方式存储。但是，纯灰色（127）图像，图像的存储则是【0，255，0,255,....】的方式存储，这样占用的数据存储空间是最大的。而采用本发明提供的专利的处理方法，能让图像的所有像素点，更多的往0或255靠拢，即可降低数据存储空间。
表一 示意图文件存储空间大小对比表
| 传统Halftone方法处理图像后文件大小 | 本发明提供的处理方法处理图像后文件大小 | 图像传真提升时间（按照每秒1.44KB发送速录计算） | |
| 纯文字图 | 124KB | 75.2KB | 34s |
| 统计图图 | 98.3KB | 86.9KB | 8s |
| 光照不均匀图 | 1.21MB | 538KB | 487s |
相应的，请参阅图7，本发明还提供一种传真图像处理装置，包括：
获取模块，用于获取待传真图像的灰度图像和灰度参数数据；
分类模块，用于基于所述灰度参数数据判定所述待传真图像的图像类型；
处理模块，用于若所述图像类型为照度不均匀图像时，使用第一矫正函数对所述灰度图像进行矫正得到矫正图像；对所述矫正图像使用抖动算法处理，得到传真图像。
相应的，本发明还提供一种传真图像处理装置，包括：
存储器，存储有计算机程序；
处理器，执行所述计算机程序时实现前述任一实施例所述的传真图像处理方法。
相应的，本发明还提供一种计算机可读介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权前述任一实施例所述的传真图像处理方法。
计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种传真图像处理方法，其特征在于，包括：
获取待传真图像的灰度图像和灰度参数数据；
基于所述灰度参数数据判定所述待传真图像的图像类型；所述图像类型包括单一浅色背景图像和照度不均匀图像；
若所述图像类型为照度不均匀图像时，使用第一矫正函数对所述灰度图像进行矫正得到矫正图像；
对所述矫正图像使用抖动算法处理，得到传真图像；
所述灰度参数数据包括灰度峰值以及第一值域比例；
所述灰度参数数据获取过程包括：
将所述待传真图像灰度化处理；
获取所述待传真图像的每个像素的灰度值，进而得到每个灰度值的统计数以及灰度峰值；所述灰度峰值为最高统计数所对应的灰度值；
获取包含所述灰度峰值在内的第一值域的所有灰度值占所述待传真图像的总像素的第一值域比例；所述第一值域的上限为所述灰度峰值加上第一限值、下限为所述灰度峰值减去第二限值；
所述图像类型的判定过程包括：
当所述第一值域比例大于第一比例值，且所述灰度峰值大于灰度阈值时，对应的所述待传真图像为单一浅色背景图像；否则为所述照度不均匀图像。
2.根据权利要求1所述的传真图像处理方法，其特征在于，所述灰度阈值为200-230；所述第一比例值为60%-90%。
3.根据权利要求1所述的传真图像处理方法，其特征在于，针对所述单一浅色背景图像执行以下操作：
基于文本框检测模型获取灰度图像的文本框数据，进而对所述文本框数据进行自适应二值化处理；
基于边缘检测算法获取文本框数据边缘的边缘坐标数据，进而获取边缘坐标数据中每个坐标点预定范围内对应像素值最高的深色坐标数据；
使用第二矫正函数对所述灰度图像进行矫正得到矫正图像，进而基于所述深色坐标数据对所述矫正图像进行边缘强化处理。
4.根据权利要求3所述的传真图像处理方法，其特征在于，在对所述文本框数据进行自适应二值化处理后，还执行：
文本框数据中，针对每个像素点执行保护操作；
所述保护操作为：若该像素点的像素值小于黑色保护阈值，或者大于白色保护阈值，则所述像素点的像素值恢复所述自适应二值化处理前的状态；所述黑色保护阈值为50-80；所述白色保护阈值为200-230。
5.根据权利要求1或3所述的传真图像处理方法，其特征在于，第一矫正函数或第二矫正函数的公式如下：
若所述待传真图像中的某一像素点的像素值小于函数拐点值，则该像素点的矫正像素值为：PX1=round(THRESH_G*a^((PX-THRESH_G)/b)))；
若所述待传真图像中的某一像素点的像素值大于等于函数拐点值，则该像素点的矫正像素值为：PX1=255-round(THRESH_G*a^((255-PX-THRESH_G)/b)))；
其中，PX1为矫正像素值；PX为矫正前的像素值；THRESH_G为函数拐点值；a为指数计算常数；b为指数计算变量压缩度。
6.根据权利要求1所述的传真图像处理方法，其特征在于，对所述传真图像使用基于传真规范的预定压缩操作生成预定格式的文件用于传真。
7.一种传真图像处理装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待传真图像的灰度图像和灰度参数数据；
分类模块，用于基于所述灰度参数数据判定所述待传真图像的图像类型；所述图像类型包括单一浅色背景图像和照度不均匀图像；
处理模块，用于若所述图像类型为照度不均匀图像时，使用第一矫正函数对所述灰度图像进行矫正得到矫正图像；对所述矫正图像使用抖动算法处理，得到传真图像；
所述灰度参数数据包括灰度峰值以及第一值域比例；
所述灰度参数数据获取过程包括：
将所述待传真图像灰度化处理；
获取所述待传真图像的每个像素的灰度值，进而得到每个灰度值的统计数以及灰度峰值；所述灰度峰值为最高统计数所对应的灰度值；
获取包含所述灰度峰值在内的第一值域的所有灰度值占所述待传真图像的总像素的第一值域比例；所述第一值域的上限为所述灰度峰值加上第一限值、下限为所述灰度峰值减去第二限值；
所述图像类型的判定过程包括：
当所述第一值域比例大于第一比例值，且所述灰度峰值大于灰度阈值时，对应的所述待传真图像为单一浅色背景图像；否则为所述照度不均匀图像。
8.一种传真图像处理装置，其特征在于，包括：
存储器，存储有计算机程序；
处理器，执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任一所述的传真图像处理方法。
9.一种计算机可读介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1-6任一所述的传真图像处理方法。
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|---|---|---|---|
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