全息再現的圖像預處理方法技術

本發明專利技術提出的全息再現的圖像預處理方法，涉及全息圖像處理技術領域，步驟1、灰度化，對圖像的R、G、B三個分量圖像分別采取了頂帽運算的方式進行圖像背景的補償，然后，將得到的三幅圖像疊加，從而得到灰度圖像；步驟2、閾值化，運用Otsu閾值化方法計算所述步驟1得到的灰度圖像中使得類間方差最大的閾值，然后將圖像閾值化，得到二值圖像；步驟3、區域生長，對所述步驟2初步得到的二值圖像再次做開運算，并將結果作為種子點，對灰度圖像進行區域生長。本發明專利技術對原始圖像經過本申請的方法預處理后，得到了較為理想的二值圖像，便于后續的對圖像特征進行提取以及識別，且方法的效果經過實驗進行了驗證，實驗結果證明本方法可得到較好的二值圖像，以便于圖像的識別。

Image preprocessing method for holographic reconstruction

The image preprocessing method of holographic reproduction proposed by the present invention relates to the field of holographic image processing technology. Step 1, graying, the top-hat operation is adopted to compensate the image background of the three component images of R, G and B respectively, and then the three images are superimposed to obtain gray image; Step 2, thresholding, Otsu thresholding method is used to calculate the gray image. The gray image obtained in step 1 makes the maximum variance between classes, and then the image is thresholded to get the binary image. Step 3, Region growth, the initial binary image obtained in step 2 is re-opened, and the results are used as seed points to grow the gray image region. The method of the invention preprocesses the original image and obtains an ideal binary image, which is convenient for subsequent extraction and recognition of image features. The effect of the method has been verified by experiments. The experimental results show that the method can obtain a better binary image for image recognition.

【技術實現步驟摘要】
全息再現的圖像預處理方法
本專利技術涉及全息圖像處理
，尤其是全息再現的圖像預處理方法。
技術介紹
圖像預處理是圖像識別中必不可少的環節，其效果的好壞將直接影響識別算法的復雜度及識別的準確率。常見的圖像預處理的方法有圖像的灰度化、圖像增強、二值化以及圖像分割等。但當原始圖像是透明的防偽標識在紅色激光的照射下、在全息屏上再現的圖像，屬于典型的光照不均勻的圖像，因此需要結合使用多種圖像預處理方法，才能得到較好的二值圖像，以便于圖像的識別。
技術實現思路
本專利技術提供的全息再現的圖像預處理方法，原始圖像經過預處理后，得到了較為理想的二值圖像。本專利技術具體采用如下技術方案實現：一種全息再現的圖像預處理方法，具體包括以下步驟：步驟1、灰度化，對圖像的R、G、B三個分量圖像分別采取了頂帽運算的方式進行圖像背景的補償，然后，將得到的三幅圖像疊加，從而得到灰度圖像；步驟2、閾值化，運用Otsu閾值化方法計算所述步驟1得到的灰度圖像中使得類間方差最大的閾值，然后將圖像閾值化，得到二值圖像；步驟3、區域生長，對所述步驟2初步得到的二值圖像再次做開運算，并將結果作為種子點，對灰度圖像進行區域生長，區域生長的條件是若像素與種子點之間的亮度差的絕對值小于或等于某個閾值(此處閾值為15)，則判定這個像素是類似于該種子點的，并將其劃歸到該種子點所屬區域，直到找不到這樣的像素點時，區域生長結束。本專利技術提供的全息再現的圖像預處理方法，其有益效果在于：原始圖像經過本申請的方法預處理后，得到了較為理想的二值圖像，便于后續的對圖像特征進行提取以及識別，且方法的效果經過實驗進行了驗證，實驗結果證明本方法可得到較好的二值圖像，以便于圖像的識別。附圖說明圖1是本專利技術所預處理的原始圖像示意圖；圖2是本專利技術的圖像預處理流程圖；圖3是R、G、B三分量分別進行頂帽運算的結果示意圖；圖4是R、G、B三分量頂帽運算疊加得到的圖像及其直方圖；圖5是原圖先灰度化再頂帽運算得到圖像及其直方圖；圖6是二值圖像示意圖；圖7是開運算結果作為種子點示意圖；圖8是區域生長結果示意圖。具體實施方式為進一步說明各實施例，本專利技術提供有附圖。這些附圖為本專利技術揭露內容的一部分，其主要用以說明實施例，并可配合說明書的相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內容，本領域普通技術人員應能理解其他可能的實施方式以及本專利技術的優點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。現結合附圖和具體實施方式對本專利技術進一步說明。本申請處理的圖像是透明的全息防偽標識在紅色激光的照射下、在接收屏上再現的圖像，攝像頭采集得到原始圖像如圖1所示。該圖像是典型的光照不均勻的彩色圖像，圖像中心有大亮斑，且漢字被中心大亮斑以及其呈環形分布的余光侵蝕。因此，要想獲得理想的二值圖像，僅僅使用任何一種常用的預處理方法都是不夠的。本實施例提出一種全息再現的圖像預處理方法，預處理流程如圖2所示，具體流程如下：步驟1、灰度化，通常情況下，彩色圖像處理第一步是先將原始圖像灰度化，但是考慮到本申請圖像的特殊性，本申請并沒有直接將原始彩色圖像進行灰度化處理，而是為了盡可能地消除圖像的中心亮斑，對圖像的R、G、B三個分量圖像分別采取了頂帽運算的方式進行圖像背景的補償，然后，將得到的三幅圖像疊加，從而得到灰度圖像。這樣做的好處是在充分利用每個分量上的亮度信息補償背景的同時，也保留了各分量圖上漢字部分的亮度信息；步驟2、閾值化，運用Otsu閾值化方法計算灰度圖像中使得類間方差最大的閾值，然后將圖像閾值化，得到二值圖像；步驟3、區域生長，為了進一步去除噪聲，本申請采取了對初步得到的二值圖像再次做開運算，并將結果作為種子點，對灰度圖像進行區域生長。區域生長的條件是若像素與種子點之間的亮度差的絕對值小于或等于某個閾值(此處閾值為15)，則判定這個像素是類似于該種子點的，并將其劃歸到該種子點所屬區域，直到找不到這樣的像素點時，區域生長結束。為驗證本方法的有效性，針對原始圖像圖1做以下實驗：實驗1、將該圖像R、G、B三個分量分別進行頂帽運算，結果如圖3所示。對比這三幅圖像，R分量運算的結果中漢字的結構信息相對較完整，亮度值也最大，但是漢字靠近中心亮斑位置的筆劃有殘缺；G分量和B分量的結果中，雖然漢字結構信息不完整，且亮度很暗，但是漢字靠近中心亮斑位置的筆劃保存完好。這一點也充分說明，只有將這三者進行疊加，才能使得到的灰度圖像中的漢字的亮度和結構完整性同時達到理想值。實驗2、將實驗1得到的三個圖像疊加，得到結果及其直方圖如圖4所示。為了作對比，將原始圖像先用進行灰度化，再進行頂帽運算，得到結果及其直方圖如圖5所示。前者得到的灰度圖比后者的效果好，圖像整體較亮，且圖中漢字更凸顯一些。從兩者的直方圖可以更直觀地看出：前者像素的灰度范圍分布更廣，主要分布在0到200之間；后者像素的灰度分布范圍較窄，主要集中在0到50之間。說明本申請的灰度化方法效果理想。實驗3、通過Otsu方法找到灰度圖像的最佳閾值，對圖像進行二值化，得到結果如圖6所示。圖像中漢字筆劃信息比較凸顯，且漢字整體結構比較完整，但是在漢字周圍仍然存在較多亮斑殘留的噪聲。實驗4、為了進一步去除噪聲，對初步得到的二值圖像再次做開運算，并將結果(如圖7)作為種子點，對圖4中的灰度圖像進行區域生長，區域生長的條件是若像素的亮度與種子點之間的差的絕對值小于或等于某個閾值(此處閾值為15)，則將其劃歸到種子點的區域，區域生長的結果如圖8所示。由于對初步得到的二值圖像再次進行了開運算，其結果幾乎不包含噪聲，完全屬于圖像中漢字部分的信息，屬于感興趣的點，用來做區域生長的種子點是非常合適的。區域生長結果顯示，噪聲得到消除，漢字結構完整，漢字區域生長的結果良好。需要指出的是，在針對不同的原始圖像時，為了得到最好的生長結果，可能需要選取不同的最佳閾值。原始圖像經過本申請的方法預處理后，得到了較為理想的二值圖像，便于后續的對圖像特征進行提取以及識別，且方法的效果經過實驗進行了驗證，實驗結果證明本方法可得到較好的二值圖像，以便于圖像的識別。盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本專利技術，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本專利技術的精神和范圍內，在形式上和細節上可以對本專利技術做出各種變化，均為本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種全息再現的圖像預處理方法，其特征在于，具體包括以下步驟：步驟1、灰度化，對圖像的R、G、B三個分量圖像分別采取了頂帽運算的方式進行圖像背景的補償，然后，將得到的三幅圖像疊加，從而得到灰度圖像；步驟2、閾值化，運用Otsu閾值化方法計算所述步驟1得到的灰度圖像中使得類間方差最大的閾值，然后將圖像閾值化，得到二值圖像；步驟3、區域生長，對所述步驟2初步得到的二值圖像再次做開運算，并將結果作為種子點，對灰度圖像進行區域生長，區域生長的條件是若像素與種子點之間的亮度差的絕對值小于或等于某個閾值(此處閾值為15)，則判定這個像素是類似于該種子點的，并將其劃歸到該種子點所屬區域，直到找不到這樣的像素點時，區域生長結束。

【技術特征摘要】
1.一種全息再現的圖像預處理方法，其特征在于，具體包括以下步驟：步驟1、灰度化，對圖像的R、G、B三個分量圖像分別采取了頂帽運算的方式進行圖像背景的補償，然后，將得到的三幅圖像疊加，從而得到灰度圖像；步驟2、閾值化，運用Otsu閾值化方法計算所述步驟1得到的灰度圖像中使得類間方差最大的閾值，然后將圖像閾值化，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：不公告發明人，
申請(專利權)人：北京微美云息軟件有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11