基于SFS的方法恢复扫描文件图像

从原装订本上扫描文件页面往往会导致扫描图像扭曲的情况。该文简要先介绍了SFS方法及分类。然后提出从技术的角度看利用SFS重构扫描图像这一问题。在现实环境中扫描图像有如下特征:1)一个靠近的移动光源;2)Lambertian式光反射;3)文件偏斜。然后利用基于去除灰度和去除变形模式的方法来恢复扫描文件图像。用以重构书曲面的图像,恢复扫描图像。     

单幅植物叶片图像的3维重建

目的 植物叶片形态复杂,在虚拟场景中很难真实表现。为了从信息量有限的单幅图像中恢复植物叶片的3维形状,本文基于从明暗恢复形状（shape from shading,SFS）的方法,利用亮度统计规律和植物形态特征恢复叶片的3维形状。方法 在SFS的基础上,设计基于图像骨架的距离场偏置加强表面细节;针对SFS对恢复宏观几何形状的不足,提出根据图像亮度统计分布选取控制点控制表面宏观形状变化,并利用叶片中轴的距离场约束恢复宏观几何形状,每种方法对于表面宏观几何形状恢复的权重基于恢复的反射图和输入图像间的相似度设定;将表面细节添加到宏观几何形状上得到目标对象的3维形状。结果 选取植物叶片图像进行实验,并与其他方法进行比较,实验结果表明本文方法增强了表面细节显示,并有明显的宏观几何形状变化。同时为了验证本文方法对其他物体表面细节恢复的适用性,分别对硬币和恐龙恢复表面细节,实验结果表明提出的增强表面细节的方法同样适用于其他物体。结论 针对单幅植物叶片图像的3维重建,在SFS的基础上提出了根据骨架特征加强表面细节,根据图像亮度统计分布和叶片中轴距离场约束共同恢复表面宏观几何形状的算法,实验结果验证了本文方法的可行性。     

单幅粉尘图像的切片重构恢复方法

针对粉尘分布不均匀且局部多散射引起的图像退化问题,提出单幅粉尘图像的切片重构恢复方法。首先,在场景深度方向采用McCartney模型得到多层切片图像;其次,对切片图像进行联合粉尘检测运算,将切片图像中无粉尘的区域保留,而将有粉尘的区域标记并将此区域作为下一张切片图像的检测区域;然后,对每张切片图像中保留的无粉尘部分和最后一张切片的粉尘区域进行重构;最后,对重构图像使用快速导向滤波,实现了对单幅粉尘图像的恢复。实验结果表明,该恢复方法可以对图像中的粉尘区域实现快速、有效去除,为粉尘环境中基于计算机视觉的目标监控与识别工作奠定基础。     

基于SFS方法的三维重构及精度分析

从明暗恢复形状(SFS)是计算机视觉中三维重构问题的研究热点和难点之一,目前已有算法存在两个问题:1)选择的反射模型不符合物体表面的反射特性;2)引入的约束条件和求解过程过于复杂,求解速度慢,效率低。对SFS算法进行了详细分析,引入了朗伯特光照反射模型,对物体表面做球形假设,然后对图像做近似微分运算以求出高度函数,实现了利用单幅灰度图像恢复物体表面三维形状并仿真的数据处理方法,同时对传统线性化SFS算法和所提算法进行了实验验证,对两种模型的重构精度和算法的执行效率进行了比较和分析。实验仿真结果表明,在保证一定精度的前提下,所提算法的执行效率比传统算法高。     

利用光源投影坐标系处理SFS中的自阴影问题

对于由明暗恢复形状(SFS)问题来说，自阴影的存在是影响其重构效果的因素之一，应该加以特殊的处理。为了使自阴影的处理不延伸破坏其他区域，并能保护整体的重构形状，提出了一套从阴影分割、坐标系变换到数据拟合的自阴影处理方法。该方法使用了根据图像平面以及光源方向定义的光源投影坐标系，以降低自阴影处理问题的复杂性，从而使得可以通过逐行恢复图像内跨各自阴影数据区段高度变化量的方式来实现其基本处理要求，并可采用抛物线拟合的方法来完成重构的阴影区形状与其他部分的光滑连接。实验表明，该方法能有效地改善SFS的重构形状。     

基于多粒度匹配的高超速飞行体三维重构方法

针对高超速飞行体在飞行过程中能获取到的图像信息较少,无法完全复现其轮廓信息,提出一种基于多粒度匹配的三维重构优化方法。首先通过两台高分辨率CCD相机正交的阴影照相站系统采集高超速飞行体多幅图像信息,利用图像分割技术提取物体的二维轮廓;然后采用改进的SFS算法求解出物体表面各点的相对高度和表面法向量,恢复其三维形貌;最后使用图像拼接优化技术实现高超速飞行体表面的三维重构。并经过实体模型的三维重构验证所提方法的可行性及有效性。     

基于SVR和PCA的超分辨率图像恢复算法应用研究

利用单幅低分辨率图像重构超分辨率图像的算法中,通常基于样本库进行图像重构,而这类算法效率较低。提出了一种利用SVR和PCA进行特征压缩的图像重构算法,其基本思路是将训练图像分解成若干个基本小块作为样本库;然后利用PCA对低分辨率图像基本小块进行降维处理,并将得到的主成分系数作为特征加以训练,在识别和重构过程中,将待恢复图像进行回归分析,找到相应的超分辨率图像块,然后进行重构。实验结果表明,本文方法较其他算法有更优的恢复结果,并能同时保证较好的实时处理特性,很好地逼近了原始的真实图像。     

基于高阶LLF和WENO算法的透视SFS

透视投影下从明暗恢复形状(SFS)问题,通常通过结合静态HamiltonJacobi(HJ)方程和快速扫描方法来求解。为进一步优化静态HJ方程的求解精度,改善透视SFS的恢复结果,采用了高阶局部LaxFriedrichs(LLF)通量分裂格式,以提高待求量的偏导数的精度;同时采用了改进的加权本质无振荡(WENO)格式,使得算法只计算整格点值,并且利用修正的光滑因子得到比WENO更高的精度。对合成图像和实际图像的实验结果表明,可以有效提高透视投影SFS问题的恢复精度。     

汽车类外观专利图像三维重建

为实现由汽车类外观设计专利图像到三维模型的恢复,结合汽车类外观专利图像的特点,提出融合从明暗恢复形状(SFS)与轮廓线法的汽车类外观专利图像三维重建方法.结合右视图及主视图的轮廓对由SFS得到的模型进行深度校正,得到较为精确的单幅图像三维模型;利用轮廓法恢复物体的整体模型,通过计算各单幅图像模型及整体模型的位置坐标,进行各模型之间的对齐操作,使两种方法得到的模型融为一体,得到融合模型.实验结果表明,与其它方法相比,该方法得到的三维模型在整体与细节方面都得到较大提升.     

基于阴影的三维表面重构技术的概述

三维表面重构是计算机视觉的主要任务之一。已经发展了各种各样的重构技术,其中利用单幅图像中物体表面明暗变化来恢复其表面形状的技术尤其引人注目,这不仅因为该技术简单易于实现,更重要的是它适用于各种其它方法难以应用的场合,例如,在机载、星载、弹载环境中的利用。论文从SFS问题的研究背景出发,介绍并分析这方面的一些重要进展,通过对各种重构方法的分析与比较,提出SFS问题的研究发展趋势和一些值得研究的方向。     

Restoring warped document images through 3D shape modeling

Scanning a document page from a thick bound volume often results in two kinds of distortions in the scanned image, i.e., shade along the "spine" of the book and warping in the shade area. In this paper, we propose an efficient restoration method based on the discovery of the 3D shape of a book surface from the shading information in a scanned document image. From a technical point of view, this shape from shading (SFS) problem in real-world environments is characterized by 1) a proximal and moving light source, 2) Lambertian reflection, 3) nonuniform albedo distribution, and 4) document skew. Taking all these factors into account, we first build practical models (consisting of a 3D geometric model and a 3D optical model) for the practical scanning conditions to reconstruct the 3D shape of the book surface. We next restore the scanned document image using this shape based on deshading and dewarping models. Finally, we evaluate the restoration results by comparing our estimated surface shape with the real shape as well as the OCR performance on original and restored document images. The results show that the geometric and photometric distortions are mostly removed and the OCR results are improved markedly.     

一种基于Hough变换的文档图像倾斜纠正方法

在对文本扫描输入的过程中,文本图像不可避免地会发生倾斜,倾斜校正将为图文分割、文字识别等后续处理工作创造良好的条件。提出了一种基于Hough变换的检测图像倾斜度的方法,为了克服Hough变换计算量大的缺点,该方法首先选取局部代表性子区域并提取其图像水平边缘,然后对提取的水平边缘进行两级Hough变换,从而实现了准确性与快速性的很好结合。     

KODAK图像控件在扫描图像文档管理中的应用

简要地介绍了Windows98/2000系统中Kodak图像控件基本功能和工作原理,并结合扫描图像文档管理软件开发中常用图像处理技术,给出VB环境下此类控件的基本使用方法和技巧。     

彩色扫描文档图像中图文分割算法

针对彩色扫描文档图像的背景噪声以及文本区的纹理干扰，提出一种利用图像处理技术、结合彩色文档图像自身特点、对文档插图区域进行定位与分割的方法．首先生成一组减弱了文本区纹理信息的多尺度特征缩图；然后采用基于连通度的标记分割法去掉文本区域信息，确定图像区域；最后融合多尺度缩图信息实施图文分割．实验结果表明：该方法对于提高扫描文档图像的压缩比是行之有效的．     

一种快速的文本倾斜检测方法

文本的倾斜检测是将文本转换成数字形式的过程中的第一步工作,也是很重要的一步工作。因为后续的很多工作都是基于摆正的文本。文章提出了一种全新的倾斜检测与纠正方法。其特点在于:一、与文本的纹理无关,从而适应各种图文混排及各种书写方向并存等复杂情形;二、运算量小,只需进行一次旋转和四次对图像的部分投影。     

一种基于页眉线的扭曲文档图像快速校正方法

在对文档图像进行光学字符识别时,由于书籍扭曲的存在,识别率会降低。对于 含有页眉页脚线的扭曲文档图像,提出一种快速校正方法。首先分别检测并定位图像中的页眉 线,保存页眉线的坐标信息。根据等比算法计算页眉线上各点在校正时所需向上或向下移动的 距离,然后以此距离为参数扫描图像,计算页眉页脚线之间的各个目标像素校正所需移动的距 离,同时进行像素点的移动重构图像,最终得到校正的图像。实验结果表明,该方法校正效果明显, 对于包含页眉页脚线的扭曲文档图像有较好的校正效果,校正后OCR 识别率大幅度提高。     

一种基于迭代阈值法的身份证图像二值化算法研究

针对身份证扫描图像受激光防伪阴影网格线影响较大的特点,对图像二值化的方法进行了深入分析和研究．提出了一种基于像素邻域特征的迭代阈值方法。该算法模型简单、易于实现．能滤除噪声、使字符笔划清晰地从背景中分割出来．获得了较好的二值化效果。     

An automatic closed-loop methodology for generating charactergroundtruth for scanned documents

Character groundtruth for real, scanned document images is crucial for evaluating the performance of OCR systems, training OCR algorithms, and validating document degradation models. Unfortunately, manual collection of accurate groundtruth for characters in a real (scanned) document image is not practical because (i) accuracy in delineating groundtruth character bounding boxes is not high enough, (ii) it is extremely laborious and time consuming, and (iii) the manual labor required for this task is prohibitively expensive. Ee describe a closed-loop methodology for collecting very accurate groundtruth for scanned documents. We first create ideal documents using a typesetting language. Next we create the groundtruth for the ideal document. The ideal document is then printed, photocopied and then scanned. A registration algorithm estimates the global geometric transformation and then performs a robust local bitmap match to register the ideal document image to the scanned document image. Finally, groundtruth associated with the ideal document image is transformed using the estimated geometric transformation to create the groundtruth for the scanned document image. This methodology is very general and can be used for creating groundtruth for documents in typeset in any language, layout, font, and style. We have demonstrated the method by generating groundtruth for English, Hindi, and FAX document images. The cost of creating groundtruth using our methodology is minimal. If character, word or zone groundtruth is available for any real document, the registration algorithm can be used to generate the corresponding groundtruth for a rescanned version of the document     

文档图像基准生成系统

为生成含噪声的扫描文档图像的基准标引信息,系统首先基于无噪声的PDF文档抽取理想化标引信息,采用透视变换模型,将其与含噪声文档图像进行配准,最终生成含噪声图像的基准标引信息,将其用于测试文字识别、检索的精度.系统还基于几种经典的图像退化模型,批量产生了含不同噪声类型的文档图像.经实验表明,该系统标引信息精度高,图像退化结果与实际噪声效果接近.