[发明专利]消失点检测装置和检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及对文档图像(特别是含有少量文本的图像)的透视变形进行校正的装置和方法。更具体地，涉及基于字符水平笔画来检测消失点的方法和装置以及利用扇形束投影来检测消失点的方法和装置。

背景技术

对基于数码相机的文档图像进行透视变形校正是文档分析与识别的一个重要的步骤。透视变形校正操作的含义是把具有透视变形的图像转变为无透视变形的图像。

各种文档图像透视变形校正的原理可以参见P.Clark，M.Mirmehdi在Pattern Recognition 36(11)，2003的文章“Rectifying perspective views oftext in 3D scenes using vanishing points.”，M.Pilu在国际会议IEEEConference on Computer Vision and Pattern Recognition 2001的文章“Extract of illusory linear clues in perspectively skewed documents”，及其S.J.Lu，B.M.Chen，C.C.Ko在Image and Vision Computing 23(5)，2005的文章“Perspective rectification of document images using fuzzy set andmorphological operations.”另外，关于文档图像透视变形校正方法也有专利发表，如美国专利6,873,732，C.R.Dance，“Method and apparatus forresolving perspective distortion in a document image and for calculating

一般通过数码相机、摄像头等拍摄得到的文档图像具有透视变形，会影响后续相关的文档分析与识别。为了校正这些透视变形，提出了一些不同的文档图像透视变形校正算法，这些算法具有一定的效果。但是，由于数码相机和摄像头的不同型号和拍摄时的不同角度，透视变形情况非常复杂(手机摄像头拍摄得到的文档图像尤其如此)，并且很多情况下图像只含有少量文本(如招牌图像、餐厅菜单图像等)，目前的校正算法仍然不能较好地解决问题。

发明内容

本发明针对现有技术的上述缺点作出。本发明旨在提供针对少量文本的候选消失点(包括水平消失点和垂直消失点)检测装置以及方法。另一方面，本发明旨在提供一种针对字符笔画(水平笔画或垂直笔画)分布于一个或几个主要方向的少量文本的候选消失点检测方法。另一方面，本发明旨在提供一种针对少量文本，而且大多数字符笔画分布于一个主要方向，并且在主要方向所在的区域呈现几个子主要方向的候选消失点检测方法。另一方面，本发明旨在提出了一种结合多种少量文本情况来进行消失点检测的消失点检测方法。

为实现以上目的，本申请提供了以下发明。

发明1、一种消失点检测装置，所述消失点检测装置对文档图像的消失点进行检测，所述消失点检测装置包括：

线段检测单元，用于获得输入的图像的水平线段或垂直线段；

交点集合获得单元，用于获得所述线段检测单元所获得的水平线段的交点的集合或垂直线段的交点的集合；

候选消失点检测单元，根据所述交点集合获得单元获得的交点的集合，确定候选消失点；

消失点确定单元，根据候选消失点检测单元确定的候选消失点，确定最终的消失点，

其中，所述候选消失点检测单元是以下候选消失点检测单元中的一中或更多中：

基于聚类的候选消失点检测单元，对所述交点集合获得单元获得的交点进行聚类，得到多个聚类，将各聚类的中心点作为候选消失点；

基于扇形束投影与密度估计的候选消失点检测单元，对所述输入的图像进行扇形束投影，对高密度扇束区中的交点的点密度进行估计，将点密度最大的交点作为候选消失点；

基于扇形束投影与聚类的候选消失点检测单元，对所述输入的图像进行扇形束投影，对高密度扇束区中的交点进行聚类，得到多个聚类，将各聚类的中心作为候选消失点。

发明2、根据发明1所述的消失点检测装置，其特征在于，所述线段检测单元包括字符笔画检测单元，所述字符笔画检测单元检测所述文档图像的垂直笔画线段或水平笔画线段作为所述垂直线段或水平线段。

发明3、根据发明1所述的消失点检测装置，其特征在于，所述字符笔画检测单元包括：

连通域计算单元，获得所述输入的图像的连通域；