專(zhuān)利名稱(chēng)：一種二值圖像的隱式修改方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種二值圖像的隱式修改方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
二值圖像是一種特殊形式的圖像，其整個(gè)圖像只由黑白兩種顏色組成。二值圖像 不同于灰度圖像具有豐富的灰度級(jí)，由于黑、白兩種像素的對(duì)比明顯，修改任何一個(gè)非邊緣 的像素值都有可能會(huì)引起明顯的修改痕跡所以二值圖像的信息隱藏是一個(gè)很有挑戰(zhàn)性的 問(wèn)題。對(duì)于二值圖像的隱式數(shù)字水印而言，既要利用圖像的變化嵌入信息，又要使人眼 難于察覺(jué)這變化。在二值數(shù)字圖像中隱藏地嵌入信息時(shí)，都會(huì)涉及到需要修改圖像的問(wèn)題， 不同的嵌入信息算法需要修改的像素點(diǎn)在數(shù)量、位置上各不相同，修改的方法也各不相同， 但抽象地說(shuō)，就是需要將圖像的部分黑點(diǎn)(用0表示)改變?yōu)榘c(diǎn)(用1表示)或反之。為 此人們進(jìn)行了探索，其中，利用翻轉(zhuǎn)圖像邊緣像素點(diǎn)取值的方法來(lái)完成修改像素點(diǎn)的方法， 在二值圖像隱式水印中得到了廣泛采用。而將翻轉(zhuǎn)的像素點(diǎn)區(qū)域選定在圖像邊緣點(diǎn)，其原 因是顯然的由于在二值圖像中，空白區(qū)域或?qū)嵭暮谏珔^(qū)域中的任一像素被翻轉(zhuǎn)，必然會(huì)引 起較大的視覺(jué)反差，從而破壞原圖像的質(zhì)量并影響水印的不見(jiàn)性。該方案的具體做法是在 所有的圖像邊界點(diǎn)中，選取經(jīng)翻轉(zhuǎn)后，視覺(jué)效果仍然相對(duì)較好的邊界點(diǎn)做為翻轉(zhuǎn)候選集合， 并對(duì)之進(jìn)行排序，按照優(yōu)先級(jí)的順序，依次修改原圖像的邊緣像素點(diǎn)。對(duì)于給定的某個(gè)邊緣像素點(diǎn)如何確定其可翻轉(zhuǎn)性的問(wèn)題，人們已經(jīng)進(jìn)行了一些研 究，典型的做法是考慮該邊緣點(diǎn)及其周?chē)?個(gè)相鄰點(diǎn)的關(guān)系，決定該像素點(diǎn)在翻轉(zhuǎn)后視覺(jué) 效果是否良好。例如在文獻(xiàn) Min Wu and Bede Liu. "Data Hiding in Binary Image for Authertication and Annotation，，· IN :IEEETransctions on Multimedia, VOL. 6, NO. 4, AUGUST 2004中，提出了一種翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)被眾多的文獻(xiàn)引用。其具體地做法 是考察圖像的邊緣點(diǎn)及其8像素領(lǐng)域，即如圖1所示，考察以邊界點(diǎn)為中心的3*3像素區(qū) 域，對(duì)該3*3像素區(qū)域的不同組合給出了評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，翻轉(zhuǎn)分?jǐn)?shù)越高的邊緣像素點(diǎn)，對(duì)原圖像 的視覺(jué)影像也就越小。但該文獻(xiàn)僅僅給出了局部某點(diǎn)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，具體在翻轉(zhuǎn)時(shí)如何組合 運(yùn)用這些評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)并未給出方法。在現(xiàn)有技術(shù)中，大多數(shù)使用該評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的方法都采用翻 轉(zhuǎn)時(shí)盡可能選擇得分高、效果好的模板，簡(jiǎn)稱(chēng)好模板，遇到好模板用完而需要翻轉(zhuǎn)的點(diǎn)仍然 不夠的情況，才使用分值較低、視覺(jué)效果較差的模板，簡(jiǎn)稱(chēng)差模板。上述方法在需要翻轉(zhuǎn)的像素點(diǎn)數(shù)不多的情況下是可行的，但在需要翻轉(zhuǎn)的像素點(diǎn) 較多時(shí)，存在如下問(wèn)題差模板常常會(huì)覆蓋好模板的翻轉(zhuǎn)結(jié)果，從而導(dǎo)致二值圖像的局部視 覺(jué)效果變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種二值圖像的隱式修改方法，能夠提高二值圖像的局部視覺(jué)效^ ο
4
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明二值圖像的隱式修改方法采用如下技術(shù)方案，包括收集二值圖像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的集合；套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣 像素點(diǎn)中預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)；套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中剩 余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)。本發(fā)明二值圖像的隱式修改方法，先套用差模板翻轉(zhuǎn)部分待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)，再采用 好模板翻轉(zhuǎn)剩余部分的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)，始終保證最后翻轉(zhuǎn)的像素點(diǎn)為用好模板翻轉(zhuǎn)的，由 差模板產(chǎn)生的鋸齒點(diǎn)可以被好模板抹平，實(shí)現(xiàn)了差模板的翻轉(zhuǎn)結(jié)果不會(huì)覆蓋好模板的翻轉(zhuǎn) 結(jié)果，提高二值圖像的局部視覺(jué)效果。本發(fā)明還提供了一種二值圖像的隱式修改系統(tǒng)，能夠提高二值圖像的局部視覺(jué)效
: O為達(dá)到上述目的，本發(fā)明二值圖像的隱式修改系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案，包括像素收集模塊，用于收集二值圖像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的集合；低分值翻轉(zhuǎn)模 塊，用于套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)；高分值翻 轉(zhuǎn)模塊，用于套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素 點(diǎn)ο本發(fā)明二值圖像的隱式修改系統(tǒng)，先套用差模板翻轉(zhuǎn)部分待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)，再采用 好模板翻轉(zhuǎn)剩余部分的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)，始終保證最后翻轉(zhuǎn)的像素點(diǎn)為用好模板翻轉(zhuǎn)的，由 差模板產(chǎn)生的鋸齒點(diǎn)可以被好模板抹平，實(shí)現(xiàn)了差模板的翻轉(zhuǎn)結(jié)果不會(huì)覆蓋好模板的翻轉(zhuǎn) 結(jié)果，提高二值圖像的局部視覺(jué)效果。


圖1為局部翻轉(zhuǎn)模板；圖2為本發(fā)明實(shí)施例二值圖像的隱式修改方法流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例三分組示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例四原始二值圖像；圖5為本發(fā)明實(shí)施例四翻轉(zhuǎn)后的二值圖像；圖6為本發(fā)明實(shí)施例二值圖像的隱式修改系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明旨在提供一種能夠提高二值圖像局部視覺(jué)效果的二值圖像的隱式修改方 法。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例一如圖2所示，本實(shí)施例二值圖像的隱式修改方法，包括如下步驟Si、收集二值圖像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的集合。具體為本實(shí)施例中需將二值圖像中的白點(diǎn)翻轉(zhuǎn)為黑點(diǎn)，即待翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)的顏色為白 色，則應(yīng)收集二值圖像所有邊緣白色像素點(diǎn)的集合；反之，若需將圖像中黑點(diǎn)翻轉(zhuǎn)為白點(diǎn)， 則應(yīng)收集二值圖像所有邊緣黑色像素點(diǎn)的集合。S2、套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)。具體 為
5
本實(shí)施例中需將二值圖像中的M個(gè)白點(diǎn)翻轉(zhuǎn)為黑點(diǎn)，則將待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)M 分為兩個(gè)部分，其中一部分是套用差模板翻轉(zhuǎn)的預(yù)訂數(shù)量，本實(shí)施例中差模板翻轉(zhuǎn)的預(yù)訂 數(shù)量設(shè)定為P個(gè)點(diǎn)。一般地，P取M*l/3。本實(shí)施例中差模板為圖1所示分值低于0.375的 模板設(shè)定為差模板。S3、套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素 點(diǎn)。具體為待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)M的另外一部分，即剩余數(shù)量的Q個(gè)，套用好模板進(jìn)行翻轉(zhuǎn)， 其中p+Q = M0本實(shí)施例中差模板為圖1所示分值等于高于0. 375的模板設(shè)定為好模板。本實(shí)施例中二值圖像的隱式修改方法，先套用差模板翻轉(zhuǎn)部分待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)，再 采用好模板翻轉(zhuǎn)剩余部分的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)，這樣能夠始終保證最終的二值圖像是以套用好 模板翻轉(zhuǎn)作為結(jié)束，由差模板產(chǎn)生的鋸齒點(diǎn)可以被好模板抹平，實(shí)現(xiàn)了差模板的翻轉(zhuǎn)結(jié)果 不會(huì)覆蓋好模板的翻轉(zhuǎn)結(jié)果，提高二值圖像的局部視覺(jué)效果。實(shí)施例二本實(shí)施例的二值圖像的隱式修改方法，在收集二值圖像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的 集合之后，還包括確定能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)的步驟。本實(shí)施例的二值圖像的隱式修改方法，包括如下步驟S21、收集二值圖像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的集合。具體為本實(shí)施例中需將二值圖像中的白點(diǎn)翻轉(zhuǎn)為黑點(diǎn)，即待翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)的顏色為白 色，則應(yīng)收集二值圖像所有邊緣白色像素點(diǎn)的集合；反之，若需將圖像中黑點(diǎn)翻轉(zhuǎn)為白點(diǎn)， 則應(yīng)收集二值圖像所有邊緣黑色像素點(diǎn)的集合。S22、確定能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)。具體為S221、將原始二值圖像的各邊緣像素點(diǎn)向二值圖像邊緣的法線方向延伸至少一個(gè) 像素點(diǎn)所形成的區(qū)域作為二值圖像的翻轉(zhuǎn)區(qū)域。獲取原始二值圖像邊緣的法線方向延伸至少一個(gè)像素點(diǎn)所形成的區(qū)域，獲取翻轉(zhuǎn) 區(qū)域內(nèi)所有像素的點(diǎn)坐標(biāo)組成坐標(biāo)集合。S222、確定該翻轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)的邊緣像素點(diǎn)為能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)。獲取邊緣像素點(diǎn)的點(diǎn)坐標(biāo)確定是否在坐標(biāo)集合中，如果該點(diǎn)坐標(biāo)在坐標(biāo)集合中， 則該邊緣像素點(diǎn)為能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)。這樣可以限制所有的點(diǎn)翻轉(zhuǎn)都在翻轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，使二值圖像的邊緣像素點(diǎn)始終 落在翻轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)，避免出現(xiàn)集中的、突出的或是凹陷的點(diǎn)，即可以避免翻轉(zhuǎn)后的二值圖像出 現(xiàn)凸包或凹陷。所述確定能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)，還可以具體為S223、獲取每個(gè)邊緣像素點(diǎn)，設(shè)定以該每個(gè)邊緣像素點(diǎn)為中心向周?chē)鷶U(kuò)展至少一 個(gè)像素點(diǎn)圍成的區(qū)域?yàn)榇诉吘壪袼攸c(diǎn)的帶寬區(qū)域。具體為，本實(shí)施例中需將二值圖像中的白點(diǎn)翻轉(zhuǎn)為黑點(diǎn)，則逐個(gè)獲取白色的邊緣像素點(diǎn)， 以此白色邊緣像素點(diǎn)為中心向周?chē)鷶U(kuò)展至少一個(gè)像素點(diǎn)圍成的領(lǐng)域?yàn)榇诉吘壪袼攸c(diǎn)的帶 寬領(lǐng)域。S224、確定帶寬區(qū)域在原始二值圖像上存在與待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)顏色相反的像素點(diǎn)， 則該邊緣像素點(diǎn)為能夠進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的像素點(diǎn)。具體為，
將此邊緣像素點(diǎn)置于原始二值圖像上，與原始二值圖像相比，確定帶寬領(lǐng)域內(nèi)是 否存在黑點(diǎn)，若存在黑點(diǎn)，則確定此邊緣像素點(diǎn)能夠進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。這樣可以使最終的二值圖像邊緣都不會(huì)超過(guò)一定區(qū)域，避免出現(xiàn)集中的、突出的 或是凹陷的點(diǎn)，即可以避免翻轉(zhuǎn)后的二值圖像出現(xiàn)凸包或凹陷。S23、套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)所述邊緣像素點(diǎn)中預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)。 具體為在能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)中，套用分值低于限值的模板對(duì)預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素 點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。S24、套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素 點(diǎn)。具體為在能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)中，套用分值等于或高于限值的模板對(duì)剩余數(shù)量的待翻 轉(zhuǎn)像素點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。先套用差模板翻轉(zhuǎn)部分待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)，再采用好模板翻轉(zhuǎn)剩余部分的待翻轉(zhuǎn)像素 點(diǎn)，這樣能夠始終保證最終的二值圖像是以套用好模板翻轉(zhuǎn)作為結(jié)束，由差模板產(chǎn)生的鋸 齒點(diǎn)可以被好模板抹平，實(shí)現(xiàn)了差模板的翻轉(zhuǎn)結(jié)果不會(huì)覆蓋好模板的翻轉(zhuǎn)結(jié)果，提高二值 圖像的局部視覺(jué)效果。實(shí)施例三本實(shí)施例的二值圖像的隱式修改方法，在收集二值圖像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的 集合之后，還包括將各邊緣像素點(diǎn)分組，將待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)的數(shù)量均分至各組中的步驟。本實(shí)施例的二值圖像的隱式修改方法，包括如下步驟S31、收集二值圖像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的集合。具體為本實(shí)施例中需將二值圖像中的白點(diǎn)翻轉(zhuǎn)為黑點(diǎn)，即待翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)的顏色為白 色，則應(yīng)收集二值圖像所有邊緣白色像素點(diǎn)的集合；反之，若需將圖像中黑點(diǎn)翻轉(zhuǎn)為白點(diǎn)， 則應(yīng)收集二值圖像所有邊緣黑色像素點(diǎn)的集合。S32、將各邊緣像素點(diǎn)分組，將待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)的數(shù)量均分至各組中。具體為將收集到的邊緣點(diǎn)均分為R組，每組中的邊緣點(diǎn)保持連續(xù)。如圖3所示，取R = 10，以上半部分的邊緣點(diǎn)為例，將邊緣像素點(diǎn)分為10組，標(biāo)記 點(diǎn)O點(diǎn)到標(biāo)記點(diǎn)1點(diǎn)構(gòu)成第1組，1-2構(gòu)成地2組，以此類(lèi)推。本實(shí)施例中將二值圖像中的M 個(gè)白點(diǎn)翻轉(zhuǎn)為黑點(diǎn)則每組中最多能翻轉(zhuǎn)M/10個(gè)點(diǎn)。這樣，待翻轉(zhuǎn)的M個(gè)像素點(diǎn)被平均分布 于10個(gè)區(qū)域中，該措施可避免集中翻轉(zhuǎn)某個(gè)區(qū)域，特別是待翻轉(zhuǎn)的像素點(diǎn)數(shù)量比較少時(shí)， 進(jìn)行這樣的平均分布處理，將翻轉(zhuǎn)的點(diǎn)都分布在各組中，而不是集中的幾組中，從而從整體 上提高視覺(jué)效果。S33、套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)所述邊緣像素點(diǎn)中預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)。 具體為在各組中，套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)各組預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)。S34、套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素 點(diǎn)。具體為在各組中，套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)各組剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)。先套用差模板翻轉(zhuǎn)部分待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)，再采用好模板翻轉(zhuǎn)剩余部分的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)，這樣能夠始終保證最終的二值圖像是以套用好模板翻轉(zhuǎn)作為結(jié)束，由差模板產(chǎn)生的鋸 齒點(diǎn)可以被好模板抹平，實(shí)現(xiàn)了差模板的翻轉(zhuǎn)結(jié)果不會(huì)覆蓋好模板的翻轉(zhuǎn)結(jié)果，提高二值 圖像的局部視覺(jué)效果。實(shí)施例四本實(shí)施例的二值圖像的隱式修改方法，包括如下步驟S41、收集二值圖像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的集合。
具體實(shí)施方式
與實(shí)施例一、實(shí) 施例二和實(shí)施例三相同。S42、將各邊緣像素點(diǎn)分組，將待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)的數(shù)量均分至各組中。
具體實(shí)施方式
與實(shí)施例三相同。S43、確定各組中能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)。具體為將二值圖像的各邊緣像素點(diǎn)向二值圖像邊緣的法線方向延伸至少一個(gè)像素點(diǎn)所 形成的區(qū)域作為二值圖像的翻轉(zhuǎn)區(qū)域；確定該翻轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)的邊緣像素點(diǎn)為能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)。所述確定各組中能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)，還可以具體為獲取每個(gè)邊緣像素點(diǎn)，設(shè)定以該每個(gè)邊緣像素點(diǎn)為中心向周?chē)鷶U(kuò)展至少一個(gè)像素 點(diǎn)圍成的區(qū)域?yàn)榇诉吘壪袼攸c(diǎn)的帶寬區(qū)域。確定帶寬區(qū)域在原始二值圖像上存在與待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)顏色相反的像素點(diǎn)，則該邊 緣像素點(diǎn)為能夠進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的像素點(diǎn)。S44、套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)所述邊緣像素點(diǎn)中預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)。 具體為在各組中所述能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)中，套用分值低于限值的模板對(duì)各組中預(yù)定 數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)；S45、套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素 點(diǎn)。具體為在各組中能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)中，套用分值等于或高于限值的模板對(duì)各組中剩 余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。圖4為本實(shí)施例原始二值圖像，圖5為采用實(shí)施例四所示方法翻轉(zhuǎn)完畢的二值圖 像。本實(shí)施例中將待翻轉(zhuǎn)的像素點(diǎn)平均分配到各組中，可避免集中翻轉(zhuǎn)某個(gè)區(qū)域，進(jìn)而確定 能夠進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的像素點(diǎn)，使二值圖像始終限制在某一區(qū)域中，避免出現(xiàn)集中的、突出的或是 凹陷的點(diǎn)，即可以避免翻轉(zhuǎn)后的二值圖像出現(xiàn)凸包或凹陷，從整體上改善視覺(jué)效果。之后先 套用差模板翻轉(zhuǎn)部分待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)，再采用好模板翻轉(zhuǎn)剩余部分的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)，這樣能 夠始終保證最終的二值圖像是以套用好模板翻轉(zhuǎn)作為結(jié)束，由差模板產(chǎn)生的鋸齒點(diǎn)可以被 好模板抹平，實(shí)現(xiàn)了差模板的翻轉(zhuǎn)結(jié)果不會(huì)覆蓋好模板的翻轉(zhuǎn)結(jié)果，提高二值圖像的局部 視覺(jué)效果。如圖6所示，本發(fā)明還提供了一種二值圖像的隱式修改系統(tǒng)1實(shí)施例，包括像素 收集模塊2，用于收集二值圖像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的集合；低分值翻轉(zhuǎn)模塊3，用于套 用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)所述邊緣像素點(diǎn)中預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)；高分值翻轉(zhuǎn)模塊 4，用于套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)。本實(shí)施例中需將二值圖像中的白點(diǎn)翻轉(zhuǎn)為黑點(diǎn)，即待翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)的顏色為白色，則應(yīng)收集二值圖像所有邊緣白色像素點(diǎn)的集合；反之，若需將圖像中黑點(diǎn)翻轉(zhuǎn)為白點(diǎn)， 則應(yīng)收集二值圖像所有邊緣黑色像素點(diǎn)的集合。需將二值圖像中的M個(gè)白點(diǎn)翻轉(zhuǎn)為黑點(diǎn)， 將待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)M分為兩個(gè)部分，其中一部分是套用差模板翻轉(zhuǎn)的預(yù)訂數(shù)量，本實(shí) 施例中差模板翻轉(zhuǎn)的預(yù)訂數(shù)量設(shè)定為P個(gè)點(diǎn)。一般地，P取M*l/3。本實(shí)施例中差模板為圖 1所示分值低于0. 375的模板設(shè)定為差模板。待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)M的另外一部分，即剩余 數(shù)量的Q個(gè)，套用好模板進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，其中P+Q = M。本實(shí)施例中差模板為圖1所示分值等于 高于0. 375的模板設(shè)定為好模板。本實(shí)施例中二值圖像的隱式修改系統(tǒng)，能夠先套用差模板翻轉(zhuǎn)部分待翻轉(zhuǎn)像素 點(diǎn)，再采用好模板翻轉(zhuǎn)剩余部分的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)，這樣始終保證最終的二值圖像是以套用 好模板翻轉(zhuǎn)作為結(jié)束，由差模板產(chǎn)生的鋸齒點(diǎn)可以被好模板抹平，實(shí)現(xiàn)了差模板的翻轉(zhuǎn)結(jié) 果不會(huì)覆蓋好模板的翻轉(zhuǎn)結(jié)果，提高二值圖像的局部視覺(jué)效果。進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的二值圖像的隱式修改系統(tǒng)，還包括翻轉(zhuǎn)判定模塊5，用 于確定能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)。具體地，本發(fā)明實(shí)施例的翻轉(zhuǎn)判定模塊5包括區(qū)域限定子模塊，用于將原始二值 圖像的各邊緣像素點(diǎn)向原始二值圖像邊緣的法線方向延伸至少一個(gè)像素點(diǎn)所形成的區(qū)域 作為所述二值圖像的翻轉(zhuǎn)區(qū)域；翻轉(zhuǎn)點(diǎn)限定子模塊，用于確定在該翻轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)的邊緣像素 點(diǎn)為能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)。獲取原始二值圖像邊緣的法線方向延伸至少一個(gè)像素點(diǎn)所形成的區(qū)域，獲取翻轉(zhuǎn) 區(qū)域內(nèi)所有像素的點(diǎn)坐標(biāo)組成坐標(biāo)集合；獲取邊緣像素點(diǎn)的點(diǎn)坐標(biāo)，確定該點(diǎn)坐標(biāo)是否在 坐標(biāo)集合中，如果該點(diǎn)坐標(biāo)在坐標(biāo)集合中，則該邊緣像素點(diǎn)為能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)。這樣可以限制所有的點(diǎn)翻轉(zhuǎn)都在翻轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，使二值圖像的邊緣像素點(diǎn)始終 落在翻轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)，避免出現(xiàn)集中的、突出的或是凹陷的點(diǎn)，即可以避免翻轉(zhuǎn)后的二值圖像出 現(xiàn)凸包或凹陷。具體地，本發(fā)明實(shí)施例的翻轉(zhuǎn)判定模塊5，包括帶寬選定子模塊，用于獲取每個(gè) 所述邊緣像素點(diǎn)，設(shè)定以該每個(gè)邊緣像素點(diǎn)為中心向周?chē)鷶U(kuò)展至少一個(gè)像素點(diǎn)圍成的區(qū)域 為此邊緣像素點(diǎn)的帶寬區(qū)域；顏色判定子模塊，用于確定帶寬區(qū)域在原始二值圖像上存在 與待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)顏色相反的像素點(diǎn)，則該邊緣像素點(diǎn)為能夠進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的像素點(diǎn)。本實(shí)施例中需將二值圖像中的白點(diǎn)翻轉(zhuǎn)為黑點(diǎn)，則逐個(gè)獲取白色的邊緣像素點(diǎn)， 以此白色邊緣像素點(diǎn)為中心向周?chē)鷶U(kuò)展至少一個(gè)像素點(diǎn)圍成的領(lǐng)域?yàn)榇诉吘壪袼攸c(diǎn)的帶 寬領(lǐng)域。將此邊緣像素點(diǎn)置于原始二值圖像上，與原始二值圖像相比，確定該點(diǎn)的帶寬領(lǐng)域 內(nèi)是否存在黑點(diǎn)，若存在黑點(diǎn)，則確定此邊緣像素點(diǎn)能夠進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。這樣可以使最終的二值圖像邊緣都不會(huì)超過(guò)一定區(qū)域，避免出現(xiàn)集中的、突出的 或是凹陷的點(diǎn)，即可以避免翻轉(zhuǎn)后的二值圖像出現(xiàn)凸包或凹陷。進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的二值圖像的隱式修改系統(tǒng)，還包括分組模塊6，用于將 各邊緣像素點(diǎn)分組，將待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)的數(shù)量均分至各組中。將收集到的邊緣點(diǎn)均分為R組，每組中的邊緣點(diǎn)保持連續(xù)。這樣，待翻轉(zhuǎn)的M個(gè)像 素點(diǎn)被平均分布于R個(gè)區(qū)域中，該措施可避免集中翻轉(zhuǎn)某個(gè)區(qū)域，特別是待翻轉(zhuǎn)的像素點(diǎn) 數(shù)量比較少時(shí)，進(jìn)行這樣的平均分布處理，將翻轉(zhuǎn)的點(diǎn)都分布在各組中，而不是集中的幾組 中，從而提高視覺(jué)效果。
發(fā)明實(shí)施例二值圖像的隱式修改系統(tǒng)中低分值翻轉(zhuǎn)模塊，具體用于在各組中所述 能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)中，套用分值低于限值的模板對(duì)各組中預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)進(jìn) 行翻轉(zhuǎn)。高分值翻轉(zhuǎn)模塊，具體用于在各組中能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)中，套用分值等于或 高于限值的模板對(duì)各組中剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種二值圖像的隱式修改方法，其特征在于，該方法包括 收集二值圖像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的集合；套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)所述邊緣像素點(diǎn)中預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)； 套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)。
2.按照權(quán)利要求1所述的二值圖像的隱式修改方法，其特征在于，在所述收集二值圖 像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的集合之后，還包括確定能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)的步驟；其中所述套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)所述邊緣像素點(diǎn)中預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)具體 為在所述能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)中，套用分值低于限值的模板對(duì)預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素 點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)；套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)具體為 在所述能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)中，套用分值等于或高于限值的模板對(duì)剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像 素點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。
3.按照權(quán)利要求1所述的二值圖像的隱式修改方法，其特征在于，在所述收集二值圖 像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的集合之后，該方法還包括將各所述邊緣像素點(diǎn)分組，將待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)的數(shù)量均分至各組中； 確定所述各組中能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)；其中所述套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)所述邊緣像素點(diǎn)中預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)具體 為在所述各組中所述能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)中，套用分值低于限值的模板對(duì)各組中預(yù)定 數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)；套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)具體為 在所述各組中所述能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)中，套用分值等于或高于限值的模板對(duì)各組中剩 余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的二值圖像的隱式修改方法，其特征在于，所述確定能夠翻 轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)具體為將原始二值圖像的各邊緣像素點(diǎn)向原始二值圖像邊緣的法線方向延伸至少一個(gè)像素 點(diǎn)所形成的區(qū)域作為所述二值圖像的翻轉(zhuǎn)區(qū)域；確定該翻轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)的邊緣像素點(diǎn)為能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)。
5.按照權(quán)利要求2或3所述的二值圖像的隱式修改方法，其特征在于，所述確定能夠翻 轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)具體為獲取每個(gè)所述邊緣像素點(diǎn)，設(shè)定以該每個(gè)邊緣像素點(diǎn)為中心向周?chē)鷶U(kuò)展至少一個(gè)像素 點(diǎn)圍成的區(qū)域?yàn)榇诉吘壪袼攸c(diǎn)的帶寬區(qū)域；確定帶寬區(qū)域在原始二值圖像上存在與待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)顏色相反的像素點(diǎn)，則該邊緣像 素點(diǎn)為能夠進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的像素點(diǎn)。
6.按照權(quán)利要求1所述的二值圖像的隱式修改方法，其特征在于，在所述收集二值圖 像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的集合之后，還包括將各所述邊緣像素點(diǎn)分組，將待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)的數(shù)量均分至各組中； 所述套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)所述邊緣像素點(diǎn)中預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)具體 為在所述各組中，套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)各組預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)；套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)具體為在所述各組中，套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)各組剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)。
7.—種二值圖像的隱式修改系統(tǒng)，包括像素收集模塊，用于收集二值圖像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的集合；低分值翻轉(zhuǎn)模塊，用于套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)所述邊緣像素點(diǎn)中預(yù)定數(shù)量的待 翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)；高分值翻轉(zhuǎn)模塊，用于套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中剩余數(shù)量的 待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)。
8.按照權(quán)利要求7所述的二值圖像的隱式修改系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括翻轉(zhuǎn) 判定模塊，用于確定能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)；其中低分值翻轉(zhuǎn)模塊，具體用于在所述能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)中，套用分值低于限值的模 板對(duì)預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)；高分值翻轉(zhuǎn)模塊，具體用于在所述能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)中，套用分值等于或高于限 值的模板對(duì)剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。
9.按照權(quán)利要求8所述的二值圖像的隱式修改系統(tǒng)，其特征在于，所述翻轉(zhuǎn)判定模塊， 包括區(qū)域限定子模塊，用于將原始二值圖像的各邊緣像素點(diǎn)向原始二值圖像邊緣的法線方 向延伸至少一個(gè)像素點(diǎn)所形成的區(qū)域作為所述二值圖像的翻轉(zhuǎn)區(qū)域；翻轉(zhuǎn)點(diǎn)限定子模塊，用于確定在該翻轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)的邊緣像素點(diǎn)為能夠翻轉(zhuǎn)的邊緣像素點(diǎn)ο
10.按照權(quán)利要求8所述的二值圖像的隱式修改系統(tǒng)，其特征在于，所述翻轉(zhuǎn)判定模 塊，包括帶寬選定子模塊，用于獲取每個(gè)所述邊緣像素點(diǎn)，設(shè)定以該每個(gè)邊緣像素點(diǎn)為中心向 周?chē)鷶U(kuò)展至少一個(gè)像素點(diǎn)圍成的區(qū)域?yàn)榇诉吘壪袼攸c(diǎn)的帶寬區(qū)域；顏色判定子模塊，用于確定帶寬區(qū)域在原始二值圖像上存在與待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)顏色相反 的像素點(diǎn)，則該邊緣像素點(diǎn)為能夠進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的像素點(diǎn)。
11.按照權(quán)利要求8所述的二值圖像的隱式修改系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括分 組模塊，用于將各所述邊緣像素點(diǎn)分組，將待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)的數(shù)量均分至各組中；其中低分值翻轉(zhuǎn)模塊，具體用于在所述各組中，套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)各組預(yù)定數(shù) 量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)；高分值翻轉(zhuǎn)模塊，具體用于在所述各組中，套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)各組 剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種二值圖像的隱式修改方法和系統(tǒng)，為提高二值圖像的局部視覺(jué)效果而設(shè)計(jì)。本發(fā)明二值圖像的隱式修改方法，包括收集二值圖像待翻轉(zhuǎn)顏色邊緣像素點(diǎn)的集合，套用分值低于限值的模板翻轉(zhuǎn)所述邊緣像素點(diǎn)中預(yù)定數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)，套用分值等于或高于限值的模板翻轉(zhuǎn)邊緣像素點(diǎn)中剩余數(shù)量的待翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)。本發(fā)明還公開(kāi)了一種二值圖像的隱式修改系統(tǒng)。本發(fā)明用于處理數(shù)字二值圖像。
文檔編號(hào)G06T1/00GK102110279SQ20091024410
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者于權(quán), 何斌, 康凱, 方園, 李鵬, 郝佳 申請(qǐng)人:北京北大方正電子有限公司, 北京大學(xué), 北京方正電子政務(wù)信息科技有限公司, 北大方正集團(tuán)有限公司