一種文檔掃描處理設備及處理方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及應用于文檔掃描的處理設備及處理方法，尤其是涉及一種針對文檔掃 描過程中，圖像存在仿射變形失真、傾斜、亮度較低、對比度較低等缺陷進行改進的文檔掃 描處理設備及處理方法。
【背景技術】
[0002] 隨著日常生活以及辦公環(huán)境的電子化程度越來越高，人們會面臨將大量紙質(zhì)文檔 掃描后以存入計算機，文檔材料掃描后以存入計算機，使文件的保存、傳遞和管理更加方便 快捷和規(guī)范。電子文檔保存與備份已在情報信息部門上、財務部門、檔案管理等部門及其它 工商企業(yè)逐漸普及?，F(xiàn)有技術中，由于文檔的擺放位置不固定，其在攝像頭中的成像往往具 有較大的仿射變形以及一定的傾斜、亮度不足等現(xiàn)象，使得文檔圖像的文字信息不便于觀 測閱讀，降低了電子文檔的閱覽性和備份價值。
[0003] 目前文檔掃描設備多采用嵌入式電路板對拍照獲取得到的文檔圖像進行單純的 傳輸，而在PC端采用專用的軟件程序?qū)D像進行處理，處理過程中需要人工設定需要旋轉(zhuǎn) 矯正的區(qū)域和矯正的類型，缺乏一定的人工智能性，工作效率較低。
[0004] CN1908964A于2007年2月7日公開了一種圖像線性幾何變形自動矯正的方法，具體 分開了一種圖像線性幾何變形自動矯正的方法，包括以下步驟： (1) 圖像采集設備采集識別對象的圖像信息，并將對象圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像； (2) 將步驟(1)得到的對象圖像與已經(jīng)在系統(tǒng)中預存的目標圖像進行相似性判斷，如果 相似，則進入步驟(3)，如果不相似，則系統(tǒng)直接確定對象圖像與系統(tǒng)中預存的目標圖像不 同，所述的目標圖像為二值圖像； (3) 分析對象圖像的變形特征，確定對象圖像與目標圖像之間的線性變形關系，在平面 坐標系中，計算對象圖像與目標圖像在X、Y軸上的相對變形量，從而計算出X、Y軸上的相對 變形系數(shù)； (4) 以目標圖像和對象圖像之一作為參考標準，根據(jù)步驟(3)中得到的變形系數(shù)對另一 個圖像進行數(shù)學插值矯正，得到兩個圖像的最佳匹配； (5) 利用系統(tǒng)對最佳匹配后的圖像進行識別，判斷對象圖像與目標圖像的相同或差異， 從而正確判斷對象圖像的真實性。
[0005] 該方法提供了目標圖像與對象圖像之間相對的自適應線性幾何變形矯正，但對掃 描過程中的仿射變形以及一定的傾斜、亮度不足等現(xiàn)象無法自動進行有效處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，設計出一種文檔掃描處理設備及處理方法，針對文 檔掃描過程中，圖像存在仿射變形失真、傾斜、亮度較低、對比度較低等缺陷進行改進。
[0007] 為了解決上述技術問題，一方面，本發(fā)明提供一種文檔掃描處理設備，它具有嵌入 式系統(tǒng)，所述嵌入式系統(tǒng)包括CHJ處理器;通過存儲器接口與所述CPU處理器連接，并固化了 操作系統(tǒng)和計算機視覺專用函數(shù)庫的DDR或NandFlash存貯器;與所述CPU處理器通過I/O接 口連接的攝像頭，SD卡/CF卡存儲接口，USB接口，以太網(wǎng)或WIFI傳輸接口。
[0008] 作為優(yōu)選技術方案，本發(fā)明提供的文檔掃描處理設備，所述CPU處理器為ARM處理 器。
[0009] 為了解決上述技術問題，另一方面，本發(fā)明提供一種文檔掃描處理方法，基于文檔 掃描處理設備的應用，所述文檔掃描處理設備具有嵌入式系統(tǒng)，所述嵌入式系統(tǒng)包括CPU處 理器;通過存儲器接口與所述CPU處理器連接，并固化了操作系統(tǒng)和計算機視覺專用函數(shù)庫 的DDR或NandFlash存貯器;與所述CPU處理器通過I/O接口連接的攝像頭，SD卡/CF卡存儲接 口，USB接口，以太網(wǎng)或WIFI傳輸接口，其特征在于:文檔掃描處理包括以下步驟： 1) 通過攝像頭獲取原始彩色文檔圖像； 2) 將原始彩色文檔圖像灰度化，得到灰度文檔圖像； 3) 采，
的匹配增強算子Kmatc；h對所述灰度文檔圖像進行匹配增強，得到 增強灰度文檔圖像； 4) 采用大津法得到所述增強灰度文檔圖像的全局二值化閥值T，并以新的閥值TiiluT 和T2 = k2T對所述增強灰度文檔圖像進行分段二值化，將灰度值在TjPT2之間的像素賦值為 1，其余灰度值像素賦值為0，得到二值化的文檔邊緣圖像;其中0.5 < lu< 1，1 <k2 < 1.5; 5) 對所述文檔邊緣圖像采用所述計算機視覺專用函數(shù)庫中的輪廓尋找函數(shù)，找出其所 有輪廓，并保存進入結構體contours，結構體contours中包含了每一個輪廓對應的邊界點 的坐標； 6) 計算每一個輪廓所圍成的面積，并采用遍歷法比較得出具有最大面積且為四邊形的 輪廓的邊界點坐標，并依據(jù)坐標點的相對位置順序獲得最大面積輪廓對應的四個邊界點坐 標Pi，P 2，P3，P4，其中Pi_x和Pi_y分別代表第i個邊界點的X坐標和y坐標，i = 1，2，3，4; 7) 根據(jù)Pi點的坐標位置，得到待仿射復原區(qū)域的最大寬度Wmax和最大高度Hmax，Wmax = max{ffi,ff2} ,Hmax=max{Hi,H2}；
8) 初始化一個空的目標矩陣，其中該矩陣的初始寬度為Wmax，高度為！W，并根據(jù)仿射轉(zhuǎn) 換關系函數(shù)獲得從灰度文檔圖像到目標矩陣的仿射轉(zhuǎn)換矩陣； 9) 根據(jù)仿射轉(zhuǎn)換矩陣，將原始彩色文檔圖像轉(zhuǎn)換為目標彩色文檔圖像； 10) 使用標準的直方圖均衡化函數(shù)，對目標彩色文檔圖像進行直方圖均衡化，調(diào)整其對 比度和亮度，得到調(diào)整后的彩色文檔圖像，調(diào)整后的彩色文檔圖像經(jīng)USB、以太網(wǎng)或wifi傳 輸，或保存到SD卡或CF卡中。
[0010] 作為優(yōu)選技術方案，本發(fā)明提供的文檔掃描處理方法，采用大津法得到所述增強 灰度文檔圖像的全局二值化閥值T，并以新的閥值h = hT和T2 = k2T對所述增強灰度文檔圖 像進行分段二值化過程中，ki = 0.8, k2 = 1.25。
[0011] 本發(fā)明提供的技術方案，提出嵌入式電路板搭載嵌入式操作系統(tǒng)，通過移植安裝 計算機視覺函數(shù)庫等，可在嵌入式電路板中對掃描得到的圖像進行在線處理和仿射矯正， 并對其亮度和對比度自動進行調(diào)整，便于人工閱讀和后期智能字符檢測。
【附圖說明】
[0012] 附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中： 圖1是實施例文檔掃描處理設備組成示意圖； 圖2是實施例中四邊形輪廓四個定位點的相對位置圖。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0014] 如圖1所示的文檔掃描處理設備，具有嵌入式系統(tǒng)，所述嵌入式系統(tǒng)包括ARM處理 器;通過存儲器接口與ARM處理器連接，并固化了操作系統(tǒng)和計算機視覺專用函數(shù)庫的DDR 或NandFlash存貯器;與ARM處理器通過I/O接口連接的攝像頭，SD卡/CF卡存儲接口，USB接 口，以太網(wǎng)和WIFI傳輸接口。
[0015] 文檔掃描處理設備米用基于ARM內(nèi)核的嵌入式操作系統(tǒng)，如Windows CE，Windows