專利名稱：古籍圖像修復(fù)方法和裝置的制作方法
古籍圖像修復(fù)方法和裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，涉及一種古籍圖像修復(fù)方法和裝置。
技術(shù)背景
古籍作為人類文化遺產(chǎn)的重要組成部分，具有極高的學(xué)術(shù)研究和藝術(shù)欣賞價值。 由于其珍奇、稀有的特點，古籍的上述價值無法在大范圍為公眾利用，即使在嚴(yán)格限定的范 圍內(nèi)，古籍原件的安全性和可持續(xù)保藏性依然難以保障。對古籍文獻(xiàn)的發(fā)掘和有效利用已 成為各國數(shù)字化圖書館(Digital Library)工程的主要目標(biāo)之一。通過對古籍的電子化處 理，既利于對古籍原本的保存，有利于廣大學(xué)者對其進(jìn)行研究。
由于古籍文檔常常缺損不完整，特別是裝訂位置處的裝訂孔，常常需要進(jìn)行修復(fù)。 通常的修復(fù)方法為人工進(jìn)行處理，通過WiotoShop等圖像處理工具選取文檔中與裝訂孔周 圍顏色最為相似的圖像塊，再粘貼至裝訂孔位置。由于古籍文檔的頁面裝訂孔數(shù)量極大，則 需要大量的人工操作，不但耗費大量的人力和時間，而且人工操作誤差較大，圖像修復(fù)效果 無法令人滿意
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種古籍圖像修復(fù)方法和裝置，通過對古籍文 檔的頁面的裝訂孔進(jìn)行定位，批量選擇各裝訂孔周圍的圖像塊進(jìn)行篩選后填充，節(jié)省了大 量的人力和時間，提高了圖像修復(fù)的性能。
本發(fā)明公開了一種古籍圖像修復(fù)方法，包括如下步驟 步驟1 標(biāo)定文檔模版頁圖像中的各裝訂孔；步驟2 根據(jù)模版頁圖像中各裝訂孔標(biāo)定的位置定位文檔中其他頁圖像中的裝訂孔， 在與文檔中的各裝訂孔所標(biāo)定的區(qū)域相鄰的圖像塊中進(jìn)行篩選； 步驟3 將篩選得到的圖像塊填充至各個裝訂孔所在的圖像區(qū)域。
所述步驟2中各裝訂孔周圍的圖像塊為裝訂孔所在的圖像區(qū)域相鄰的八個矩形 鄰域，每個矩形鄰域的邊長與裝訂孔所在的圖像區(qū)域相關(guān)聯(lián)。
所述步驟2中各裝訂孔周圍的圖像塊中進(jìn)行篩選時，將各裝訂孔周圍的圖像塊中 像素值方差最小的圖像塊作為篩選得到的圖像塊。
所述步驟3中填充至裝訂孔所在的圖像區(qū)域時，將篩選得到的圖像塊與裝訂孔所 在的圖像區(qū)域進(jìn)行邊界處理。
所述邊界處理為羽化處理。
本發(fā)明還公開了一種古籍圖像修復(fù)裝置，包括如下模塊 標(biāo)定模塊，標(biāo)定文檔模版頁圖像中的各裝訂孔；篩選模塊，根據(jù)模版頁圖像中各裝訂孔標(biāo)定的位置定位文檔中其他頁圖像中的裝訂孔，在與文檔中的各裝訂孔所標(biāo)定的區(qū)域相鄰的圖像塊中進(jìn)行篩選； 填充模塊，將篩選得到的圖像塊填充至各個裝訂孔所在的圖像區(qū)域。
本發(fā)明一種古籍圖像修復(fù)方法和裝置，其優(yōu)點在于通過對古籍文檔的頁面的裝 訂孔進(jìn)行定位，批量選擇各裝訂孔周圍的圖像塊進(jìn)行篩選后填充，節(jié)省了大量的人力和時 間，提高了圖像修復(fù)的效果和性能，對于各種應(yīng)用系統(tǒng)的后續(xù)處理和圖像應(yīng)用具有重要的 意義和應(yīng)用價值。


圖1是本發(fā)明古籍圖像修復(fù)方法的流程圖。
圖2是本發(fā)明古籍圖像修復(fù)方法中標(biāo)定文檔模版頁圖像的裝訂孔示意圖； 圖3是本發(fā)明古籍圖像修復(fù)方法的裝訂孔周圍圖像塊的示意圖；圖如是本發(fā)明古籍圖像修復(fù)方法中填充前裝訂孔所在圖像區(qū)域的示意圖； 圖4b是本發(fā)明古籍圖像修復(fù)方法中填充后裝訂孔所在圖像區(qū)域的示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本發(fā)明公開了一種古籍圖像修復(fù)方法，如圖1所示，包括如下步驟 步驟1 標(biāo)定文檔模版頁圖像中的各裝訂孔；對紙質(zhì)的古籍文本進(jìn)行掃描，得到古籍文本的電子文檔，電子文檔中的各圖像中含有 在拆解紙質(zhì)的古籍文本時留下的裝訂孔。本實施例中，每頁圖像中含有六個裝訂孔，選取包 含有裝訂孔的任意位置，人工對文檔的模版頁圖像中的裝訂孔進(jìn)行標(biāo)定，本實施例中，文檔 的模版頁為文檔的首頁，標(biāo)定各裝訂孔在文檔首頁圖像中的位置。
本實施例中，如圖2所示，首頁圖像中的裝訂孔所在的位置用一個涵蓋裝訂孔的 矩形標(biāo)定，用矩形的左上角坐標(biāo)、寬度和高度來表示裝訂孔。為了減小標(biāo)定裝訂孔時的誤差 同時記錄圖書的寬與高，這樣在處理大分辨率圖像時，根據(jù)圖書的寬與高定位距各裝訂孔 最近的圖像邊緣，并定位與圖像邊緣的距離最近的裝訂孔。圖像的左上角用(0，0)表示，圖 像中的各裝訂孔的左上角的坐標(biāo)為(X，y)、寬度為W，高度為h。
步驟2 根據(jù)模版頁圖像中各裝訂孔標(biāo)定的位置定位文檔中其他頁圖像中的裝訂 孔，在與文檔中的各裝訂孔所標(biāo)定的區(qū)域相鄰的圖像塊中進(jìn)行篩選；由于文檔的模版頁圖像與文檔中其他頁圖像進(jìn)行裝訂，所以古籍文本的各頁面中裝訂 孔與頁面區(qū)域的相對位置保持不變，故可根據(jù)模版頁圖像中各裝訂孔的位置定位文檔中其 他頁圖像中的裝訂孔的位置。
分別對各裝訂孔所在的圖像區(qū)域進(jìn)行圖像分析。如圖3所示，在裝訂孔周圍的圖 像塊中進(jìn)行篩選，各裝訂孔周圍的圖像塊為裝訂孔所在的圖像區(qū)域相鄰的八個矩形鄰域， 每個矩形鄰域的邊長與裝訂孔所在的圖像區(qū)域相關(guān)聯(lián)。本實施例中，裝訂孔所在的圖像區(qū) 域包括該裝訂孔的外接四邊形，該裝訂孔所在的圖像區(qū)域的八個矩形鄰域依次為鄰域1至鄰域8，八個矩形鄰域的邊長分別與裝訂孔所在的圖像區(qū)域的邊長相關(guān)聯(lián)。
在各裝訂孔周圍的圖像塊中進(jìn)行篩選時，分別對鄰域1至鄰域8依次篩選，選取各 鄰域中紋理特征與裝訂孔所在的圖像區(qū)域的紋理特征最近似的鄰域。本實施例中，由于裝 訂孔所在的圖像區(qū)域四邊的八個矩形鄰域中像素值的方差最小的區(qū)域即為最平整的區(qū)域， 故采用方差最小法對各矩形鄰域的紋理特征進(jìn)行篩選，分別取八個矩形鄰域中的各像素值 計算各矩形鄰域中像素值的方差，將八個矩形鄰域中像素值的方差最小的矩形鄰域作為篩 選得到的圖像塊。
步驟3 將篩選得到的圖像塊填充至各個裝訂孔所在的圖像區(qū)域。
選取篩選后的圖像塊對裝訂孔所在的圖像區(qū)域進(jìn)行填充，并對裝訂孔所在的圖像 區(qū)域的邊界和篩選后的圖像塊的邊界進(jìn)行邊界處理，所述邊界處理為羽化處理。
對裝訂孔所在的圖像區(qū)域的邊界和篩選后的圖像塊的邊界之間進(jìn)行羽化處理，消 除了裝訂孔所在的圖像區(qū)域和篩選后的圖像塊之間邊界的痕跡，起到了漸變的作用，使裝 訂孔所在的圖像區(qū)域和篩選后的圖像塊自然銜接，保證了裝訂孔所在的圖像區(qū)域和篩選后 的圖像塊的紋理特征相同。本實施例中，按融合比例P將篩選得到的圖像塊和裝訂孔所在 的圖像區(qū)域進(jìn)行融合，統(tǒng)計篩選得到的圖像塊中的各像素點與其邊界的距離D，則填充后裝訂孔所在的圖像區(qū)域的像素值=填充前裝訂孔所在的圖像區(qū)域的像素值X (I-P) +篩選得到的圖像塊的像素值XP其中，融合比例P隨篩選得到的圖像塊中的各像素點與篩選得到的圖像塊邊界距離的 變化而變化。當(dāng)D>=10時，融合比例P為100% ；當(dāng)D<=9時，融合比例P為(D *10)%。按融 合比例進(jìn)行融合之后得到填充后裝訂孔所在的圖像區(qū)域。
如圖如、圖4b所示，圖4b為將篩選得到的圖像塊填充至裝訂孔所在的圖像區(qū)域后 的圖片，從圖中可以看出，裝訂孔已經(jīng)被平整地修復(fù)。
由于各裝訂孔在文檔各頁中的相對位置固定，則文檔的模版頁圖像中的裝訂孔標(biāo) 定完畢后，可根據(jù)裝訂孔在模版頁圖像中的相對位置依次修復(fù)文檔的其他頁面圖像，從而 對整本古籍進(jìn)行修復(fù)。
本發(fā)明還公開了一種古籍圖像修復(fù)裝置，包括如下模塊 標(biāo)定模塊，標(biāo)定文檔模版頁圖像中的各裝訂孔；篩選模塊，根據(jù)模版頁圖像中各裝訂孔標(biāo)定的位置定位文檔中其他頁圖像中的裝訂 孔，在與文檔中的各裝訂孔所標(biāo)定的區(qū)域相鄰的圖像塊中進(jìn)行篩選； 填充模塊，將篩選得到的圖像塊填充至各個裝訂孔所在的圖像區(qū)域。
本發(fā)明一種古籍圖像修復(fù)方法和裝置，通過對古籍文檔的頁面的裝訂孔進(jìn)行定 位，批量選擇各裝訂孔周圍的圖像塊進(jìn)行篩選后填充，節(jié)省了大量的人力和時間，提高了圖 像修復(fù)的效果和性能，對于各種應(yīng)用系統(tǒng)的后續(xù)處理和圖像應(yīng)用具有重要的意義和應(yīng)用價 值。
權(quán)利要求
1.一種古籍圖像修復(fù)方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1 標(biāo)定文檔模版頁圖像中的各裝訂孔；步驟2 根據(jù)模版頁圖像中各裝訂孔標(biāo)定的位置定位文檔中其他頁圖像中的裝訂孔， 在與文檔中的各裝訂孔所標(biāo)定的區(qū)域相鄰的圖像塊中進(jìn)行篩選；步驟3 將篩選得到的圖像塊填充至各個裝訂孔所在的圖像區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟2中各裝訂孔周圍的圖像塊為 裝訂孔所在的圖像區(qū)域相鄰的八個矩形鄰域，每個矩形鄰域的邊長與裝訂孔所在的圖像區(qū) 域相關(guān)聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟2中在各裝訂孔周圍的圖像塊 中進(jìn)行篩選時，將各裝訂孔周圍的圖像塊中像素值方差最小的圖像塊作為篩選得到的圖像 塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟3中填充至裝訂孔所在的圖像 區(qū)域時，將篩選得到的圖像塊與裝訂孔所在的圖像區(qū)域進(jìn)行邊界處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述邊界處理為羽化處理。
6.一種古籍圖像修復(fù)裝置，其特征在于，包括如下模塊標(biāo)定模塊，標(biāo)定文檔模版頁圖像中的各裝訂孔；篩選模塊，根據(jù)模版頁圖像中各裝訂孔標(biāo)定的位置定位文檔中其他頁圖像中的裝訂 孔，在與文檔中的各裝訂孔所標(biāo)定的區(qū)域相鄰的圖像塊中進(jìn)行篩選；填充模塊，將篩選得到的圖像塊填充至各個裝訂孔所在的圖像區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種古籍圖像修復(fù)方法和裝置，屬于圖像處理領(lǐng)域。該方法包括標(biāo)定文檔模版頁圖像中的各裝訂孔；根據(jù)模版頁圖像中各裝訂孔標(biāo)定的位置定位文檔中其他頁圖像中的裝訂孔，在與文檔中的各裝訂孔所標(biāo)定的區(qū)域相鄰的圖像塊中進(jìn)行篩選；將篩選得到的圖像塊填充至各個裝訂孔所在的圖像區(qū)域。本發(fā)明通過對古籍文檔的頁面的裝訂孔進(jìn)行定位，批量選擇各裝訂孔周圍的圖像塊進(jìn)行篩選后填充，節(jié)省了大量的人力和時間，提高了圖像修復(fù)的效果和性能，對于各種應(yīng)用系統(tǒng)的后續(xù)處理和圖像應(yīng)用具有重要的意義和應(yīng)用價值。
文檔編號G06T7/00GK102034228SQ201010585138
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者郭健 申請人:漢王科技股份有限公司