[发明专利]一种工程适用的快速灰度方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理领域，特别涉及一种工程适用的快速灰度方法。

背景技术

彩图灰度化，可以把大数据量的图像，像素值量化后用一个字节(8b)来表示。如把有黑-灰-白连续变化的灰度值量化为256个灰度级，灰度值的范围为0～255，表示亮度从深到浅，对应图像中的颜色为从黑到白。黑白照片包含了黑白之间的所有的灰度色调，每个像素值都是介于黑色和白色之间的256种灰度中的一种。标准灰度公式为：H＝0.299R+0.587G+0.114B，其中，R、G和B分别代表图像点红绿蓝三种颜色的像素值，H为计算得到的灰度值。

在文字识别图像处理中，灰度化是第一步工作。文字处理的图像一般分辨率比较高，这样才能把文字的轮廓清晰显示出来，方便后续处理和识别。这样的话，计算量比较大。对于标准灰度的公式，浮点数计算会很耗时。对于一张1920*2560大小16位的彩色图像，使用标准灰度化公式在3.0GHz的CPU机器上运行时间为800毫秒左右。在嵌入式设备需要运行9秒左右，因而不能满足工程的需要。

发明内容

本发明针对上述缺陷公开了一种工程适用的快速灰度方法，它包括以下步骤：

1)获得图像点红颜色像素值R、绿颜色像素值G和蓝颜色像素值B；

2)使用移位运算模拟浮点数的运算，具体说明如下：

使用下述公式对0.299R作近似计算：

0299R≈H_(R＞＞2)+H_(R＞＞4)

使用下述公式对0.587G作近似计算：

0.587G≈H_(G＞＞1)+H_(G＞＞4)

使用下述公式对0.114B作近似计算：

0.114B≈H_(B＞＞3)；

3)对标准灰度公式作近似计算；

H  ＝0.299R+0.587G+0.114B≈H_(R＞＞2)+H_(R＞＞4)+H_(G＞＞1)+H_(G＞＞4)+H_(B＞＞3)，H为计算得到的灰度值。

所述移位运算是指对H_(R＞＞2)、H_(R＞＞4)、H_(G＞＞1)、H_(G＞＞4)和H_(B＞＞3)进行的运算；H_(R＞＞2)＝R/(2²)＝0.25R，H_(R＞＞4)＝R/(2⁴)＝0.0625R，H_(G＞＞1)＝G/(2¹)＝0.5G，H_(G＞＞4)＝G/(2⁴)＝0.0625G，H_(B＞＞3)＝B/(2³)＝0.125B。

本发明的有益效果为：经测试，在同样的条件下比较标准灰度计算和快速灰度计算，PC机上标准灰度计算耗时800毫秒左右，快速灰度计算100毫秒左右。嵌入式设备上标准灰度算法耗时9秒，快速灰度算法耗时450毫秒。而起对于最终的文字识别处理有着同样的结果。

具体实施方式

本发明使用速度很快的移位运算来近似模拟浮点数的运算。一种工程适用的快速灰度方法，它包括以下步骤：

1)获得图像点红颜色像素值R、绿颜色像素值G和蓝颜色像素值B；

2)使用移位运算模拟浮点数的运算，具体说明如下：

使用下述公式对0.299R作近似计算：

0299R≈H_(R＞＞2)+H_(R＞＞4)

H_(R＞＞2)＝R/(2²)＝0.25R，H_(R＞＞4)＝R/(2⁴)＝0.0625R，

这样，H_(R＞＞2)+H_(R＞＞4)＝0.3125R，

使用下述公式对0.587G作近似计算：

0.587G≈H_(G＞＞1)+H_(G＞＞4)

H_(G＞＞1)＝G/(2¹)＝0.5G，H_(G＞＞4)＝G/(2⁴)＝0.0625G，