[发明专利]一种基于图像分割的扫描图像去灰尘方法

说明书

技术领域

本发明属于数字图像处理领域，涉及一种基于图像分割的扫描图像去灰尘方法。

背景技术

扫描仪将光学图像转换成适合存储、传递以及可打印的数字图像。使用扫描仪扫描原稿（包括照片、胶片、书籍等）时，由于扫描原稿表现出的人工痕迹（例如灰尘和指纹等）的影响，会导致扫描数字图像中存在灰尘等损伤现象。因此，如何准确将扫描图像中的灰尘区域检测出来，并对其进行修复一直是扫描仪需要解决的难题。

传统的扫描图像去灰尘方法有两种，一种是通过扫描仪的光敏器件来实现，而另一种则是直接对扫描图像进行检测修复。前者是使用扫描仪以不同角度对扫描原稿进行多次扫描来对灰尘等损伤进行检测修复，该类方法已经公开了许多种方法，可以有效去除扫描图像中的灰尘，但是由于需要进行多次扫描，因此会导致扫描速度下降，影响扫描仪的生产效率；而后者一般是在第三方软件打开图像，再通过人眼观察找出扫描图像中的灰尘区域，然后灰尘区域的邻近像素的几何形状及颜色来选择使用哪一像素来替代灰尘像素，该方法也可以有效去除扫描图像中的灰尘，而且其效果会非常理想，但是由于需要借助第三方软件来实现，需要人眼参与，不够自动化，并且如果扫描图像数据很大时，工作量会非常庞大。

发明内容

为克服现有技术缺陷，本发明提出一种基于图像分割的扫描图像去灰尘方法。

本发明的技术方案为一种基于图像分割的扫描图像去灰尘方法，包括以下步骤：

步骤1，对扫描得到的原图像A进行均值滤波，得到图像B；

步骤2，将原图像A每个像素点的像素值与图像B中相应位置处像素点的像素值求差值并取绝对值，将对第i行第j列像素点求差值并取绝对值的结果记为数值x_ij；比较每个像素点相应的数值x_ij与预设的差异阈值P，当数值x_ij大于等于差异阈值P时，设该像素点的标记值为1，当数值x_ij小于差异阈值P时，设该像素点的标记值为0；每个像素点的标记值构成差异图像C；

步骤3，通过对差异图像C进行图像区域分割，在差异图像C中查找灰尘轮廓；进行图像区域分割的具体操作步骤如下：

步骤3.1，遍历差异图像C中的每一行像素点，将标记值为1的相邻像素点连接起来组成差异条；

步骤3.2，对步骤3.1得到的所有差异条进行遍历，将相邻差异条合并成一个差异区域；

步骤3.3，遍历每一个差异区域，如果某个差异区域的像素点总个数大于预设的分割上限阈值T或小于预设的分割下限阈值T’，则将这些像素点的标记值重新设为0，否则保持其标记值不变；

步骤3.4，差异图像C中标记值为1的像素点即为查找出的灰尘轮廓；

步骤4，对步骤3查找出的灰尘轮廓进行膨胀，根据膨胀后差异图像C中标记为1的像素点，得到最终查找出来的灰尘区域；进行膨胀的具体操作方式如下，

遍历差异图像C中的每一个像素点，如果某个像素点的标记值为1则不做处理，如果某个像素点的标记值为0，则取该像素点的周围8个相邻像素点的标记值，如果其周围8个相邻像素点中有一个或以上的标记值为1，则将该像素点的标记值修改为1，否则保持该像素点的标记值不变；

步骤5，根据步骤4所得灰尘区域，对原图像A进行修复。

而且，步骤5中，对原图像A进行修复的具体方式为，根据步骤4所得灰尘区域对原图像A进行线性插值；线性插值的具体操作方式如下，

遍历原图像A，当遍历到原图像A中的某个像素点时，将遍历到的像素点设为当前像素点，取当前像素点在差异图像C中相应位置处的标记值，如果标记值等于0则不进行插值；如果标记值等于1，则在差异图像C中取当前像素点的7*7邻域中所有标记值等于0的像素点，将所取得像素点在原图像A中的像素值取平均后，作为当前像素点修复后的像素值，并将当前像素点在差异图像C中的标记值设置为0。

而且，步骤1中对扫描得到的原图像A进行滤波时，采用3*3的均值滤波器实现。

而且，步骤2中，差异阈值P设为6。

而且，步骤3中，分割上限阈值T设为400，分割下限阈值T’设为5。

本发明根据灰尘区域的特征对图像进行区域分割，可以准确地自动将图像的真实信息和灰尘进行分割；对属于灰尘区域的像素点进行7*7邻域线性插值，可以准确地对灰尘进行修复。并且，进行图像分割时的分割阈值不是固定的，可以根据灰尘的严重程度进行调整。实施时，可以将此方法集成至扫描仪驱动中，使得用户可以对扫描图像进行自动处理。

附图说明