[发明专利]一种基于自适应滤波的扫描图像去网纹方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种扫描图像去网纹方法，更具体的说是一种基于自适应滤波的扫描图像去网纹方法。

背景技术

目前，电子图像打印机普遍采用半色调处理技术来打印连续色调图像，连续色调图像被转换为数字半色调图像打印到纸上。然而如果对用这种方法打印的纸质文档图像进行扫描，像纱窗一样的半色调网纹就会出现在所得到的扫描图像中，造成很差的视觉效果。另外，如果这些图像中包含的是聚点网格图案，这些图像在重新打印时产生云纹效果，降低打印质量。

现有的反半色调算法不适用于扫描半色调图像，扫描半色调图像是灰度图像，而这些算法只能处理二值半色调图像。有些算法还需要知道半色调图像产生算法中的细节信息，但是这些信息在当前条件下是无法从扫描图像中获得的。尽管如此，研究者还是提出了一些针对扫描图像的去网纹算法，试图从扫描图像中恢复出高质量的连续色调图像。

Siddiqui等人利用局部梯度信息来估计相应的连续色调像素的值，这种方法速度非常快，但是不能去除沿着图像中边缘附近的半色调图案。

发明内容

为解决扫描图像中半色调网纹去除方法的效果上存在的上述问题，本发明提供了一种针对扫描图像的基于自适应滤波的半色调网纹去除方法。

本发明解决上述问题的技术方案包括以下步骤：

1）利用基于图像中冗余信息去噪算法，去除扫描图像中的随机噪声；

2）采用离散余弦变换来对去噪后的扫描图像进行频域变换，检测并提取半色调图案的网纹频率；

3）将去噪后的扫描图像作为输入，对其进行导向滤波来获取每个像素点的梯度值；

4）根据步骤2）和步骤3）得到的半色调图案的网纹频率和扫描图像的梯度值构造自适应滤波器，用自适应滤波器对扫描图像进行滤波处理，得到基本估计图像；

5）用扫描图像和步骤4）得到的基本估计图像作为输入，采用边缘保持滤波算法进行滤波处理，得到去除半色调图案后的连续色调图像。

由于采用上述技术方案，本发明的技术效果在于：本算法通过网纹频率检测和局部梯度信息提取，自适应的调整滤波器的核函数的半径，尺度因子和方向，使得所得到的滤波器能够根据图像内容的变化，自适应地去除扫描图像中的网纹，同时保护图像中边缘的清晰度，并取得了效果较好的对连续色调图像的初步估计值，然后根据这个初步估计值计算边缘保持滤波器中的亮度相似度权重，使得滤波得到的连续色调图像中的边缘比较锐利。本发明在有效去除半色调网纹的同时，得到了边缘清晰的连续色调图像，有效提高了扫描图像质量，改善扫描图像的视觉效果，能解决扫描图像在电子设备上的显示和重打印等问题，具有非常重要的实际应用价值。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明的基于自适应滤波的扫描图像去网纹方法示意图。

图2为不同的扫描图像去网纹方法的结果比较。

具体实施方式

图1为本发明的基于自适应滤波的扫描图像去网纹方法示意图。输入为扫描半色调图像，输出为去除半色调网纹后的连续色调图像。如图1所示，本发明各部分具体实施步骤如下：

阶段1对输入的扫描半色调图像进行基于图像中冗余信息的去噪，去除扫描图像中的随机噪声，得到去噪后的扫描图像。

去除随机噪声的过程具体分为四步：1）将输入图像分块处理；2）寻找相似块；3）估计无噪像素值；4）把去噪后的图像块合成为去噪后的图像。基于图像冗余信息的去噪算法可以参考BM3D[3]和NLM[4]。

阶段2对去噪后扫描图像进行去除半色调网纹处理。具体分为以下四步：

1)检测网纹频率。对扫描图像进行离散余弦变换（DCT），得到其DCT频谱图，在所得到的频谱红定位网纹图案的相应峰值，从而检测网纹频率fs，如公式（1）所示：