基本文本图像的倾斜校正Word格式文档下载.docx

1、2编写程序并调试；3撰写论文；4准备课设答辩。划12月23日上午：根据题目的分析，查找相关资料，掌握整体设计思路。12月23日下午-25日：确立思路，设计程序。12月26日：调试程序，撰写论文。12月27日：论文定稿，准备课设答辩。考资料1、数字图像处理学 电子工业出版社 贾永红 20032、数字图像处理（Matlab版） 电子工业出版社 冈萨雷斯 20063、其他数字图像处理和matlab编程方面的书籍及相关学习资料指导教师签字基层教学单位主任签字摘要数字信息时代人们更多地依赖图像这一媒介，而比较常用的文本图像的倾斜问题无疑图像应用的是一大障碍。为了解决文本倾斜的自动校正功能，本文列举了四种

2、倾斜校正的方法，涉及到基于文本图像边缘、矩形边缘的校正、基于文字向各方向投影的校正、基于投影实现特殊方向的文本校正、基于傅立叶频域分析的校正四种方法。本文方法涵盖了图形图像边缘倾斜校正、表格的倾斜校正、打印及手写文本的倾斜校正、90度特殊角情况的文本校正、180度倒立文字的校正，适用面广。通过实验验证以及与目前具有相关代表性的方法对比,论证了本文所采用的算法对带有表格、图像、手写体,以及各种语言的文本具有很好的校正效果,具有良好的有效性和可靠性。关键词：倾斜校正、文本、边缘、投影、傅里叶。目录一、引言 6二、算法综述 6三、各算法原理分析及实现代码： 6四、各算法评价 17五、课程设计总结 1

3、8参考文献 18第一章 引言在现今数字信息化高速发展的大时代背景下，随着数码产品的拍照能力越来越出色，人们更多地将信息的存储和传输依靠在数字图像这一媒介上。而文字的数字图像化数字化图书库、pdf纸质电子书、文字扫描的发展，无疑对文本的转换技术提出了更高的要求。谈到数字图像化文本，就不得不提到这一技术遇到的最大障碍之一：输入文本图像的倾斜问题。正基于这一普遍存在的问题，我们提出了文本、图像的倾斜校正这一课题。第二章 算法综述论文的倾斜校正共涉及以下四种方法:1） 基于文本图像边缘、矩形边缘的倾斜校正。2） 基于文字向各方向投影的倾斜校正，90度以下都能用。3） 基于投影实现特殊方向的文本垂直和倒

4、立文本的校正。4） 基于傅立叶频域分析的文本、表格、图像的倾斜校正。第三章 各算法原理分析及实现代码1） 基于文本图像边缘、矩形边缘的倾斜校正适用范围：具有清晰边缘的图片、形状，倾斜角小于45度。1. 将图像转化为灰度图像。使用MATLAB进行处理时，所读入的图像是RGB三维矩阵，在以后的处理中用到的是灰度图像和二值图像，因此，必须经过处理变成灰度图像。2. 用im2bw函数实现图像的二值化，变成只有0和1的图片。一幅图像包括目标物体、背景还有噪声，要想从多值的数字图像中直接提取出目标物体，最常用的方法就是图像的二值化。灰度图像二值化处理是将图像上的点的灰度值置为0或1，本代码中选取的是自动二

5、值i=im2bw（i,graythresh（i）。3. 找文本图片的两个边缘角所在的点。通过i,j循环扫描，找到第一个灰度值为1的点，也就是白点。找上边界点：从第一个点（0，0）开始，在每一行里逐列扫描，寻找第一列灰度值为1像素点即上边界的角所在点，（x1,y1）,找到后立即停止寻找，跳出循环；找左边界点：从第一个点（0，0）开始，在每一列里逐行扫描，寻找第一列灰度值为1像素点即左边界的角所在点，（x2,y2）,找到后立即停止寻找，跳出循环。4. 两点式求斜率。通过（x1,y1）,（x2,y2）两点,用公式k=（y2-y1）/（x2-x1）求找到的边缘的斜率，用反正切atan函数求出倾斜角。5

6、. 确定图像倾斜角。通过倾斜角大于45度还是小于45度，确定图像是经过顺时针旋转还是逆时针旋转产生的倾斜6. 倾斜校正。用imrotate函数实现倾斜校正。7. 代码部分clc;clear;i=imread（D:12.png）; %读入图片V = i;i_hight=size（i,1）;i_width=size（i,2）;i=rgb2gray（i）; %变灰度图片i=im2bw（i,graythresh（i） %自动二值化sign=1; %循环找两个边缘点for y=1:i_hight for x=1:i_width if i（y,x）=1 %在每一行里逐列扫描 sign=0; x1=x; y

7、1=y; break endendfor x=1:i_width %在每一列里逐行扫描 for y=1: if i（y,x）=1 x2=x; y2=y;k=（y2-y1）/（x2-x1）; %求两点确定的边缘直线的斜率theta=atan（k）; %求直线的倾斜角a=theta*180/pi; %弧度转危角度if （abs（a）=max（max（R）; %J记录了倾斜角qingxiejiao=90-J;bw=imrotate（bw,qingxiejiao,bilinear,crop %qingxiejiao取值为正则逆时针旋转figure,imshow（bw）;倾斜校正后图像 %输出校正图像3

8、）基于投影实现特殊方向文本垂直和倒立文本的校正。1. 适用范围：仅适用于正负90度或180度倾斜的表格、文本，文字等排列比较整齐图片，打印、手写均可。2. 将图像转化为灰度图像。3. 向水平和垂直方向投影，找出投影大于一定阈值（经实验后取450）的方向即为行所在方向，进而识别倾斜角是90度还是180度。4. imrotate函数倾斜校正。每一个处理后同时输出两张旋转角相差180度的图片，解决可能出现的90文字倒立的问题（原创，前所未有）。5. 代码部分：23.pngimshow（i）;原图像bw=rgb2gray（i）;bw=im2bw（i,graythresh（bw） %自动二值化mt1,n

9、t1 = size（bw）;Ty=find（sum（bw）=450=1）; %向横轴投影，投影点的灰度值累加,阈值取450，大于450的区域即为累加后的白色投影的位置%b =length（Ty）rat= length（Ty） / nt1; if （rat= 0.4） %白色投影长度占投影线长度的比例大于0.4即认为该投影方向为文字行方向 A=imrotate（i,270）; %图像校正 C=imrotate（i,90）; subplot（1,2,1）;imshow（A）;校正图像1 subplot（1,2,2）;imshow（C）;校正图像2 else %比例= 45 %判断倾角情况 th =

10、 -pi/2 + angle; %角度大于等于45度时，该角度减去90度 th = angle; %角度小于45度时，该角度不变T = cos（th） sin（th） 0;-sin（th） cos（th） 0;0 0 1; %乘以一个3x3阶矩阵，表示旋转th角度tform = maketform（affine, T）; %输入旋转角度的，变换坐标g = imtransform（f, tform, FillValue, 1.0）; %图像空间变换，FillValue为填充因子值figure（3）, imshow（g, ）2.倾斜校正后图像） %图7：倾斜校正后图像第四章 各算法评价1） 基于文

11、本图像边缘、矩形边缘的倾斜校正：算法简单，运行速度快，但是要求背景颜色纯，干扰小。能够校正深色背景下倾斜的照片、纸张、矩形等，局限是只能校正倾斜角小于45度的图形,倾斜校正后图像会变小，不清晰。2） 基于文字向各方向投影的倾斜校正：计算量大，运行慢。对图像背景要求低，抗干扰能力强，能够矫正存在明显平行线条的图像、表格、文字。倾斜角绝对值在90度以下都能校正，角度适应性强。3） 基于投影实现特殊方向的文本垂直和倒立文本的校正：计算量小，速度快，但角度局限性大。只适用于正负90度或180度倾斜的表格、文本以及文字等排列比较整齐的图片。打印、手写版均可实现。优点是通过算法同时输出两个相差180度的图

12、像，能解决近似于90度特殊角倾斜和倒立文字的倾斜文本的校正。4） 基于傅立叶频域分析的文本、表格、图像的倾斜校正：傅里叶算法计算量大，速度慢。可用于表格、矩形及一些文字的校正，文字手写打印均可，文本行最好有下划线识别率更高。第五章 课程设计总结数字图像处理是一门知识体系全面、实用性强的学科，符合数字化时代发展的大潮流。而数字图像处理课程设计更是将我们与Matlab应用软件的距离拉到了最近。通过完成指导教师指定课题，我在5天的时间里迅速提升了个人能力，学会了如何快速有效地分析问题、搜索相关资料、研究问题的解决方案、分析可行性，最终通过独立编解决问题，这样的收获都不是我们从日常的知识性学习中能得到

13、的。在基本文本图像的倾斜校正这一课题的指引下，我发现各种问题的解决方案都不是唯一的，要在学习实践的过程中充分比较各种方案的优劣，最终选取最快速有效的解决方案。算法的不断提升，不仅是对个人知识储备和解决问题的能力的挑战，更是技术革新、社会进步不可或缺的重要因素。本次课程设计的最大收获，当属学会了对Matlab应用软件的使用。通过这款软件我可以实现诸多需要的功能，这不仅仅局限于数字图像处理领域。而Matlab软件更使我深刻明白了工具于人类的巨大作用。为期5天的独立课题，给我带来了许多意想不到的收获，而这些都会对我以后的工作和学习带来巨大作用，受益终生。最后，感谢指导老师的耐心答疑。在我的课题进入迷茫的时刻，老师总是能为我拨开云雾，指点迷津，正是在您的指引下，我才能披荆斩棘，最终顺利完成课程设计任务。再此请允许我衷心对老师说一声，谢谢!参考文献燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：成绩：2013年 12月27 日答辩小组评语：评阅人：课程设计总成绩：答辩小组成员签字： 赵彦涛 程淑红 王志斌 童凯