[发明专利]图像有效区域的扫描方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及传感器输出图像中的图像有效区域的扫描方法及装置。

背景技术

在使用光学指纹传感器采集指纹图像时，已有的图像处理算法默认有效图像区域位于采集图像的正中，进而对中央区域进行处理，但由于光路的偏移，造成CMOS获取的图像中有效区域产生相应的偏移，此时中央区域只包含部分的有效指纹，甚至完全不包含有效指纹，同时会引入无效区域的噪声，最终影响后续算法的效果。

光学指纹传感器输出图像具有图一描述特征：区域1为图像有效区域；区域2、3为传感器外壳内侧反光造成，区域4、5纹理由传感器漏光造成，区域6为背景区域。图像处理算法在获取图像后默认对标注为1的有效区域进行处理，如图1中实线正方形区域所示。但由于光路的偏移，造成有效区域的移动，若仍把图像的中心区域作为有效区域进行处理，势必造成后续处理的失败，如图2所示，因此为了保证更后续处理的成功，需要先对有效图像区域进行判定。

图像有效区域的判定建立在图像有效区域边缘的搜索算法上。图像有效区域边缘属于阶跃边缘，边缘两侧象素值突变。为搜索此类边缘，最常见办法为对图像求一阶或二阶导数，对图像象素一阶导数极值点或二阶导数零点判为图像边缘。此类微分算子有Sobel算子，Robert算子，Prewitt算子，Laplacian算子，Canny算子。为避免搜索出的边缘范围过宽，专利申请号为01106756.x，专利名称为一种检测图像边缘的独立边界自增强方法的发明专利，提出了一种随机启发搜索，该算法的搜索起始点和终止点随机，搜索结果多次累加，最后形成边缘。

然而现有的边缘搜索方法，会遇到以下几个问题：

1、传感器按行依次输出图像，如果对图像求一阶或二阶导数，势必要求对图像进行存储，存储量视运算模板大小而定。如，使用3×3大小的模板，相应的图像也至少需要提前存储三行。针对Laplacian这样的二阶算子，由于其对噪声敏感，卷积前需要对图像进行平滑处理，图像的存储空间将进一步增加。

2、随机启发搜索由于起始点和终止点随机，需要反复累计搜索结果，运算量大，且需要全图存储，不适合AISC实现。

3、传感器CMOS输出图像格式为Bayer RGB，现有的边缘检测技术针对灰度图像设计，需要对Bayer RGB格式的图像进行灰度转换，通过转换公式得到灰度图像。此转换也会带来额外的计算量。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种图像有效区域的扫描方法，包括如下步骤：

S1，获取一幅待搜索图像；

S2、通过垂直搜索算法获得待搜索图像的垂直方向边缘坐标；

S3、通过水平搜索算法获得待搜索图像的水平方向边缘坐标；

S4、将垂直方向边缘坐标所在的行和水平方向边缘坐标所在的列所围成的区域确定为图像有效区域。

所述垂直搜索算法包括如下步骤：

S201、在一幅待搜索图像中选取n列图像灰度值，x_ni为图像选择列n的灰度值，其中0<i<h_图像高，且i为偶数；

S202、选取垂直相关系数ω_p=[-1,-1,1,1]；

S203、n列图像灰度值x_ni分别与系数ω_p进行垂直滑动相关计算，公式为：其中y_ni为第n列垂直滑动相关计算结果；

S204、获得第n列图像垂直滑动相关计算结果y_ni的极值点；

S205、根据n列图像的垂直滑动相关计算结果y_ni的极值点对应的图像坐标计算图像垂直方向边缘坐标。