[发明专利]硬笔书法田字格切片图像提取方法、系统、设备

权利要求书

1.一种硬笔书法田字格切片图像提取方法，其特征在于，该方法包括：

步骤S10，获取灰度田字格图像，作为输入图像；所述灰度田字格图像为对拍摄或扫描的硬笔书法作品田字格图像进行灰度转换后的图像；

步骤S20，对所述输入图像进行局部二值化，得到二值化田字格图像；

步骤S30，对所述二值化田字格图像进行轮廓提取，并将尺寸小于设定轮廓尺寸阈值的轮廓对应的区域作为噪声区域进行剔除；

步骤S40，对剔除噪声区域后的二值化田字格图像进行格线标记，得到格线标记图像；

步骤S50，提取所述格线标记图像的轮廓并进行外接多边形的拟合，若拟合的外接多边形的边数等于4且长边与短边的比例小于设定的比例阈值，则将该外接多边形作为方格；对方格进行聚类，并选定聚类后方格数最多的聚类重新进行方格聚类，重新方格聚类后确定每个方格的行坐标索引、列坐标索引，进而得到方格的位置；

步骤S60，基于方格的位置提取田字格切片图像，作为提取结果输出；

其中，“对所述输入图像进行局部二值化”，其方法为：

S21，提取灰度田字格图像中的直线，构建直线标记图像image_line，将所述直线标记图像中直线上的像素标记为白色，其余部分标记为黑色；

S22，构建直线灰度图image_line_gray，并基于直线灰度图计算直线像素灰度积分图；所述直线灰度图与直线标记图像白色像素对应的像素位置，其灰度值为灰度田字格图像中与直线标记图像白色像素对应的像素位置的灰度值，直线灰度图中的其余像素为黑色；

S23，构建标记图像image_label，并基于标记图像计算直线像素数目积分图；所述标记图像中与直线标记图像白色像素对应的像素位置，其灰度值设为1，其余像素设为0；

S24，初始化二值化图像image_bw为黑色，遍历灰度田字格图像的每一个像素p(x，y)，若p(x，y)的邻域内存在直线像素，则计算邻域内所有直线像素的平均灰度值aver_gray，若p(x，y)的灰度值小于aver_gray，则image_bw中对应位置像素标记为白色，得到二值化田字格图像；

其中，像素p(x，y)的邻域为以像素p(x，y)为中心、大小为W×W的局部矩形窗，W为奇数，W的计算方法为：

其中，width_{image_gray}为灰度田字格图像的宽度，numCol为输入的田字格的列数；

判断p(x，y)的邻域内是否存在直线像素，其方法为：

其中，I为直线像素数目积分图，若ncont＞0，则p(x，y)的邻域内存在直线像素，否则，不存在直线像素；

p(x，y)邻域内所有直线像素的平均灰度值aver_gray，其计算方法为：

其中，I′为直线像素灰度积分图。

2.根据权利要求1所述的硬笔书法田字格切片图像提取方法，其特征在于，“对所述二值化田字格图像进行轮廓提取，并将尺寸小于设定轮廓尺寸阈值的轮廓对应的区域作为噪声区域进行剔除”，其方法为：

S31，对二值化田字格图像进行轮廓提取，得到轮廓集合{contor₁，…，contor_n}；

S32，遍历轮廓集合，对于尺寸小于设定的轮廓尺寸阈值的轮廓，在二值化田字格图像中将该轮廓包围的对应区域标记为黑色；

轮廓尺寸的计算方法为：

其中，为轮廓i的外接矩形的宽和高，len_i表示轮廓i的尺寸；

轮廓尺寸阈值的计算方法为：

其中，width_{image_gray}、height_{image_gray}为灰度田字格图像的宽和高，numCol、numRow为输入的田字格的列数和行数，thresh_len表示轮廓尺寸阈值。