曲率驅(qū)動與邊緣停止相結(jié)合的圖像放大的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及曲率驅(qū)動和邊緣停止相結(jié)合的圖像放大，該圖像放大適用于紙幣冠字號圖像放大，可以在保證冠字號識別準(zhǔn)確率的前提下，降低成本。主要包括計算圖像中每個像素的梯度絕對值，以及圖像的等照度線曲率絕對值，并根據(jù)這兩個參數(shù)確定每個像素的擴(kuò)散系數(shù)取值；然后進(jìn)行非線性擴(kuò)散算法進(jìn)行圖像放大，即根據(jù)擴(kuò)散系數(shù)確定擴(kuò)散程度，同時更新像素的灰度值；如此反復(fù)迭代1000次可以達(dá)到紙幣冠字號圖像識別的需求。
【專利說明】曲率驅(qū)動與邊緣停止相結(jié)合的圖像放大【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理和金融機(jī)具領(lǐng)域，尤其涉及紙幣冠字號圖像的放大技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]紙幣是一種重要的票證，其號碼具有唯一性，每張互不重復(fù)，因此可以作為一個國家紙幣印刷數(shù)量的標(biāo)志[I]，也可以區(qū)分紙幣的身份。利用紙幣的號碼信息可以實現(xiàn)對貨幣流通市場中的紙幣實時監(jiān)控，實現(xiàn)對其有效管理，在打擊紙幣暴力搶劫與洗黑錢等方面都起到積極的作用。例如，當(dāng)錢幣的搶劫事件發(fā)生時，解決方案是記錄每一捆紙幣的序列號，將被搶劫的紙幣序列號建立一個數(shù)據(jù)庫。在貨幣流通市場中，將所收紙幣的序列號與紙幣號碼庫中的數(shù)據(jù)相比較，一旦有相同的號碼出現(xiàn)，便可確認(rèn)為被搶劫的紙幣，從而及時地限制其流通，同時也有利于搶劫案件的偵破。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，鑒于市場的迫切需求，現(xiàn)在世界各國很多紙幣清分機(jī)都帶有冠字號識別功能。目前，市場上采集冠字號圖像的方法一般采用CIS(接觸式圖像傳感器)掃描整幅圖像，然后將圖像進(jìn)行傾斜矯正，再進(jìn)行冠字號定位及提取，冠字號識別的準(zhǔn)確性由圖像的分辨率的高低決定，15MCI S采集到的圖像進(jìn)行冠字號識別的準(zhǔn)確率明顯比6MCI S采集到的圖像進(jìn)行冠字號識別的準(zhǔn)確率高，但是15MCIS的成本比6MCI S的成本高出250元，為了降低成本，本發(fā)明采用6MCIS采集圖像，將冠字號圖片提取出來后進(jìn)行圖像放大，然后再冠字號識別，從實際實驗情況來看，采用本發(fā)明不僅可以降低成本，而且可以保證冠字號識別的準(zhǔn)確率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了實現(xiàn)將圖像放大且保證邊緣信息不丟失，本發(fā)明提供一種算法可以在保護(hù)圖像的邊緣同時更好對圖像進(jìn)行放大。
[0004]為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一個基于圖像等照度線曲率驅(qū)動和圖像邊緣停止函數(shù)相結(jié)合的非線性擴(kuò)散方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:首先將圖像的像素灰度根據(jù)簡單的規(guī)則進(jìn)行放大，即將原始圖像各個坐標(biāo)的灰度值根據(jù)放大倍數(shù)填寫入放大后圖像的相應(yīng)坐標(biāo)，其余坐標(biāo)值的灰度值賦為零。第二，計算圖像中每個像素的梯度絕對值，以及圖像的等照度線曲率絕對值，并根據(jù)這兩個參數(shù)確定每個像素的擴(kuò)散系數(shù)取值；第三，結(jié)合擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行非線性擴(kuò)散實現(xiàn)圖像放大，即根據(jù)擴(kuò)散系數(shù)確定擴(kuò)散程度，同時更新像素的灰度值；此為一次擴(kuò)散完成，返回到第二步，如此反復(fù)迭代，直到圖像符合后續(xù)處理的要求。
[0006]本發(fā)明包括如下技術(shù)特征:
[0007]第一步，計算每個像素點的梯度絕對值，根據(jù)梯度絕對值計算邊緣停止函數(shù)的值:
[0008]假設(shè)顯示緩存區(qū)的圖像數(shù)據(jù)為Uy，則梯度絕對值為:
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種曲率驅(qū)動與邊緣停止相結(jié)合的非線性擴(kuò)散的冠字號圖像放大的方法，其特征在于，首先將圖像的像素灰度根據(jù)簡單的規(guī)則進(jìn)行放大，即將原始圖像各個坐標(biāo)的灰度值根據(jù)放大倍數(shù)填寫入放大后圖像的相應(yīng)坐標(biāo)，比如原始圖像坐標(biāo)(i，i)的灰度值賦值給圖像坐標(biāo)GqX (1-1)+i，k2x α-υ+1)，其中I^k2*別為橫向和縱向的放大倍數(shù)，其余坐標(biāo)值的灰度值賦為零。第二，計算圖像中每個像素的梯度絕對值，以及圖像的等照度線曲率絕對值，并根據(jù)這兩個參數(shù)確定每個像素的擴(kuò)散系數(shù)取值；第三，結(jié)合擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行非線性擴(kuò)散實現(xiàn)圖像放大，即根據(jù)擴(kuò)散系數(shù)確定擴(kuò)散程度，同時更新像素的灰度值；此為一次擴(kuò)散完成，返回到第二步，如此反復(fù)迭代，直到圖像符合后續(xù)處理的要求。就目前紙幣清分機(jī)對冠字號識別的要求，迭代1000次即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲率驅(qū)動與邊緣停止相結(jié)合的非線性擴(kuò)散圖像放大的方法，其特征在于，所述的計算邊緣停止的方法:假設(shè)圖像u的梯度絕對值為|Vw| ，則圖像的邊緣停止函數(shù)為Z) = g(|V?|) = l-exp(-3.315/(|v?|/^)8)，其中K為常數(shù)，通過它可以控制邊緣的保護(hù)程度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲率驅(qū)動與邊緣停止相結(jié)合的非線性擴(kuò)散圖像放大的方法，其特征在于，所述的計算曲率驅(qū)動的方法:假設(shè)圖像u的等照度線曲率絕對值為I K |，則圖像的曲率驅(qū)動函數(shù)為f(| K I) = 1-exp {-1 K/y |3)，參數(shù)Y用來控制需要延伸的等照度線的曲率范圍。針對紙幣清分機(jī)的冠字號識別此參數(shù)設(shè)置為0.08比較合適。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲率驅(qū)動與邊緣停止相結(jié)合的非線性擴(kuò)散圖像放大的方法，其特征在于，所述的 計算每個像素的擴(kuò)散系數(shù)的方法: c = f(\fc\)g(\Vu\) 根據(jù)上式可以看出，用擴(kuò)散方法給初始化放大圖像中初始賦值為零的像素值更新，可以借助新增像素點周圍的已知信息，將已知信息延伸至新增的像素點，使圖像中斷裂的等照度線連接起來，同時，為了保證放大后的圖像清晰，采用邊緣停止函數(shù)將邊緣保護(hù)起來，所以采用本擴(kuò)散系數(shù)，不僅能夠形成光順的等照度線，而且能使放大圖像中的邊緣輪廓得到加強(qiáng)，使得冠字號信息的提取得以保證。
【文檔編號】G06T3/40GK104008526SQ201310056401
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月22日
【發(fā)明者】毛利民 申請人:蘇州日寶科技有限責(zé)任公司