專利名稱：一種基于透射掃描的重疊掃描與圖像分離方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種掃描儀的新應用方式，屬于圖像處理領域。它提出了一種新的掃描方式，從而為進一步提高掃描效率帶來可能。
背景技術：
現(xiàn)在市場上的掃描儀按功能可分為高速掃描儀，平板掃描儀，大幅面掃描儀和便攜掃描儀。按掃描儀的工作原理可分為反射式掃描儀和透射式掃描儀。掃描速度依型號的不同約在1-3毫秒/線(300dpi)。發(fā)展到如今，已經(jīng)有許多掃描儀都支持雙面文檔的掃描。雙面文檔掃描有兩種方式第一種是在通過兩個CO) (Charge-Coupled Device,電荷耦合元件)同時獲取掃描圖像，第二種則是以機械滾動的方式將文檔翻面再掃描，并且兩種方法都應用反射式掃描原理。本發(fā)明旨在提出與現(xiàn)有兩種雙面文檔掃描方法不同的一種新方法，通過一個CCD，并以非機械翻面的方式進行雙面文檔掃描，乃至進行兩張重疊文檔的一次性重疊掃描，應用透射式掃描原理，使掃描速度有更大的提升空間，并在現(xiàn)有技術范圍內(nèi)盡量降低生產(chǎn)的成本。與重疊掃描較為相關的應用是在醫(yī)學的CT掃描上。CT掃描中，人們利用計算機技術對被測物體斷層掃描圖像進行重建獲得三維斷層圖像。該掃描方式是通過單一軸面的射線穿透被測物體，根據(jù)被測物體各部分對射線的吸收與透過率不同，由計算機采集透過射線并通過三維重構成像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種基于透射掃描的重疊掃描與圖像分離的方法，該方法具體步驟如下步驟一通過透射掃描將重疊圖像輸入計算機進行處理；
步驟二 對重疊圖像進行分離前的預處理以達到分離要求；步驟三檢測經(jīng)過預處理的重疊圖像的灰度直方圖峰值；步驟四由檢測得到的峰值設定閾值進行重疊圖像的分割，得到分離圖像I和分離圖像2。在步驟一中，掃描時須將透射式掃描光源和反射式掃描光源同時打開進行掃描。重疊圖像須為單一灰度值的單頁正反面或兩頁單面紙張，且紙張厚度不能超過普通70克A4打印紙。在步驟二中，預處理過程包括重疊圖像色階曲線的調(diào)整，重疊圖像的均值漂移濾波。達到分離的要求為相鄰的不同顏色區(qū)域有較明顯的邊界，且灰度值至少相差40(0為黑色，255為白色)。在步驟四中，圖像分割過程為I)設步驟三中檢測的三個灰度峰值從小到大依次為Xl、x2、X3 ;2)計算得到 X1' X2 的中值 Y1=(X^X2)/2, x2、X3 的中值 y2= (x2+x3)/2 ；
3)在經(jīng)過預處理的重疊圖像中，對于灰度值位于(y1;y2)區(qū)間的區(qū)域，在分離圖像I的相同位置賦值為O (黑色)；對于灰度值位于(y2，245)區(qū)間的區(qū)域，在分離圖像2的相同位置賦值為O ;對于灰度值位于(0，Y1)區(qū)間的區(qū)域，分別在分離圖像I和分離圖像2的相同位置賦值為O ;最后在分離圖像I和分離圖像2中剩余未賦值的區(qū)域均賦值為255 (白色)。


圖I重疊掃描與圖像分離流程2重疊掃描裝置示意3實際經(jīng)預處理之后的圖像效果圖 圖4實際局部分離圖像
具體實施例方式本發(fā)明提出了一種通過一個(XD，并以非機械翻面的方式進行雙面文檔掃描，乃至進行兩張重疊文檔的一次性重疊掃描的方法，應用透射式掃描原理，使掃描速度有更大的提升空間，并在現(xiàn)有技術范圍內(nèi)盡量降低生產(chǎn)的成本。為了更清晰的闡述本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點，以下結合附圖，以實例做進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
具體實施方式
見圖I重疊掃描和圖像分離流程圖，主要步驟如下步驟一通過透射掃描將重疊圖像輸入計算機進行處理。掃描時須將透射式掃描光源和反射式掃描光源同時打開進行掃描。具體裝置以及過程見圖2重疊掃描裝置示意圖。重疊圖像須為單一灰度值的單頁正反面或兩頁單面紙張，且紙張厚度不能超過普通70克A4打印紙。步驟二 對重疊圖像進行分離前的預處理以達到分離要求。預處理過程包括重疊圖像色階曲線的調(diào)整，重疊圖像的均值漂移濾波。調(diào)整色階曲線后背景變?yōu)榘咨^而進行參數(shù)分別為spatialRadius=3,colorRadius=40, max_level=3的均值漂移濾波，具體函數(shù)功能及參數(shù)設置見OpenCV中CvPyrMeanShiftFilteringO函數(shù)。預處理后的重疊圖像見圖3實際經(jīng)預處理之后的圖像效果圖。步驟三檢測經(jīng)過預處理的重疊圖像的灰度直方圖峰值。通過CvHistogram獲得預處理后圖像的灰度直方圖，存于數(shù)組中；通過對數(shù)組成員的遍歷與比較獲取灰度直方圖的3個峰值，即三個極大值點。步驟四由檢測得到的峰值設定閾值進行重疊圖像的分割，得到分離圖像I和分離圖像2。I)檢測的三個灰度峰值從小到大依次為Xl=80、x2=160、x3=200 ；2)計算得至Li X1^ X2 的中值 Y1=(X^X2)/2=120, x2、X3 的中值 y2= (x2+x3)/2=180 ；3)在經(jīng)過預處理的重疊圖像中，對于灰度值位于(120，180)區(qū)間的區(qū)域，在分離圖像I的相同位置賦值為O (黑色);對于灰度值位于(180，245)區(qū)間的區(qū)域，在分離圖像2的相同位置賦值為O ;對于灰度值位于(0，120)區(qū)間的區(qū)域，分別在分離圖像I和分離圖像2的相同位置賦值為O ;最后在分離圖像I和分離圖像2中剩余未賦值的區(qū)域均賦值為255(白色)。 分離后的局部圖像見圖4實際局部分離圖像。
權利要求
1.本發(fā)明提出了一種基于透射掃描的重疊掃描與圖像分離的方法，該方法具體步驟如下 步驟一通過透射掃描將重疊圖像輸入計算機進行處理； 步驟二 對重疊圖像進行分離前的預處理以達到分離要求； 步驟三檢測經(jīng)過預處理的重疊圖像的灰度直方圖峰值； 步驟四由檢測得到的峰值設定閾值進行重疊圖像的分割，得到分離圖像I和分離圖像2。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其步驟一的主要特征在于，掃描時須將透射式掃描光源和反射式掃描光源同時打開進行掃描。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其步驟一的主要特征在于，重疊圖像須為單一灰度值的單頁正反面或兩頁單面紙張，且紙張厚度不能超過普通70克A4打印紙。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其步驟二的主要特征在于，預處理過程包括重疊圖像色階曲線的調(diào)整和重疊圖像的均值漂移濾波。
5.根據(jù)權利要求I所述的方法，其步驟二的主要特征在于，達到分離的要求為相鄰的不同顏色區(qū)域有較明顯的邊界，且灰度值至少相差40 (O為黑色，255為白色)。
6.根據(jù)權利要求I所述的方法，其步驟四的主要特征在于，圖像分割過程為 O設步驟三中檢測的三個灰度峰值從小到大依次為Xl、x2、X3 ; 2)計算得到X1' X2 的中值 Y1=(X^X2)A, x2> X3 的中值 y2=(x2+x3)/2 ； 3)在經(jīng)過預處理的重疊圖像中，對于灰度值位于(y1;y2)區(qū)間的區(qū)域，在分離圖像I的相同位置賦值為O (黑色)；對于灰度值位于(y2，245)區(qū)間的區(qū)域，在分離圖像2的相同位置賦值為O ;對于灰度值位于(0，yi)區(qū)間的區(qū)域，分別在分離圖像I和分離圖像2的相同位置賦值為O ;最后在分離圖像I和分離圖像2中剩余未賦值的區(qū)域均賦值為255 (白色)。
7.根據(jù)權利要求I所述的方法，其步驟四的主要特征在于，對于得到的分離圖像I和分離圖像2可通過先進行開運算后進行閉運算進行優(yōu)化。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種基于透射掃描的重疊掃描與圖像分離的方法，具體包括下列步驟1)通過透射掃描將重疊圖像輸入計算機進行處理；2)對重疊圖像進行分離前的預處理以達到分離要求；3)檢測經(jīng)過預處理的重疊圖像的灰度直方圖峰值；4)由檢測得到的峰值設定閾值進行重疊圖像的分割，得到分離圖像1和分離圖像2。
文檔編號H04N1/387GK102843492SQ20121028539
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權日2012年8月10日
發(fā)明者毛峽, 馬秉鎮(zhèn), 陳立江 申請人:北京航空航天大學