用於檢測頁邊界的方法和裝置的製作方法

2023-05-08 00:40:16 2

專利名稱：用於檢測頁邊界的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及圖像處理方法及其裝置。更具體地，本發明涉及用於檢測在中心部分具有裝訂彎曲(curvature)的書本文檔圖像的頁邊界的方法及其裝置，所述方法及其裝置主要應用於從平板掃描儀、MFP等得到的圖像。
背景技術：
圖像掃描儀的一個問題是，當掃描儀掃描展開的書本文檔時，書本的裝訂部分上升到玻璃臺板之上並由此離開掃描儀的焦平面。因此，裝訂部分的圖像畸變、變暗、模糊或劣化，這在本領域中是公知的。對於相對厚的書本文檔，所述問題變得更加嚴重。為了補償裝訂部分中的圖像劣化，檢測準確的頁邊界對於基於圖像處理的補償技術是非常重要的步驟。例如，日本專利公開No. 5-161000、No. 5-161001、No. 5-161002和 No. 6-164852中公開的技術需要通過檢測頁邊界來測量整個文檔頁的高度，並然後在整個彎曲的頁上執行校正。但是，以上的文獻都沒有教導用於檢測頁邊界的特定方法。美國專利No. 6330050B1公開了一種頁邊界識別手段，所述頁邊界識別手段在預先選擇的範圍上逐條圖像行地比較圖像亮度數據與自適應閾值，以由此計算頁邊界的位置。但是，所公開的手段的目的僅在於找到裝訂部分中的頁邊界，並且不能應對一些複雜的圖像。例如，對於具有比書本頁(book page)大的書本封面(book cover)的書本文檔圖像， 所述手段可能會失敗。並且，以上的文獻均不涉及找到垂直頁邊界的問題。鑑於以上的情況，需要一種用於檢測書本文檔圖像的頁邊界的方法及其裝置，所述方法及其裝置能夠準確地檢測書本文檔圖像的全部頁邊界，並且/或者能夠應對許多種類的複雜情況，包括上述的大的書本封面、存在於頁邊界附近的其它幹擾物等。

發明內容
因此，本發明的目的是提供一種用於檢測頁邊界的方法及其裝置，其中，能夠準確地檢測書本文檔圖像的全部頁邊界。本發明的另一目的是提供一種用於檢測頁邊界的方法及其裝置，其中，能夠應對許多種類的複雜情況，包括比書本頁大的書本封面、存在於頁邊界附近的其它的幹擾物等。根據本發明的第一方面，提供一種用於檢測書本文檔圖像的頁邊界的方法，所述方法包括邊緣圖像檢測步驟，用於從書本文檔圖像檢測邊緣圖像；水平頁邊界檢測步驟， 用於檢測邊緣圖像上的頂頁邊界和底頁邊界；裝訂中心線檢測步驟，用於通過尋找左頁和右頁在頂頁邊界和底頁邊界上的交點來檢測裝訂中心線；頁寬度確定步驟，用於確定書本文檔圖像的頁寬度；和垂直頁邊界確定步驟，用於通過使用頂頁邊界、底頁邊界、裝訂中心線和頁寬度來確定左頁邊界和右頁邊界。水平頁邊界檢測步驟還包含直線段檢測步驟，用於檢測邊緣圖像上的多條直線段；直線部分選擇步驟，用於從所述多條直線段選擇頂頁邊界和底頁邊界的直線部分；和彎曲部分檢測步驟，用於基於頂頁邊界和底頁邊界的直線部分來檢測邊緣圖像上的頂頁邊界和底頁邊界的彎曲部分。 優選地，在直線段檢測步驟中，執行在後面描述的預處理。 優選地，在直線部分選擇步驟中，基於在後面描述的一些選擇準則來執行選擇。根據本發明的第二方面，提供一種用於檢測書本文檔圖像的頁邊界的裝置，所述裝置包括邊緣圖像檢測部件，用於從書本文檔圖像檢測邊緣圖像；水平頁邊界檢測部件， 用於檢測邊緣圖像上的頂頁邊界和底頁邊界；裝訂中心線檢測部件，用於通過尋找左頁和右頁在頂頁邊界和底頁邊界上的交點來檢測裝訂中心線；頁寬度確定部件，用於確定書本文檔圖像的頁寬度；和垂直頁邊界確定部件，用於通過使用頂頁邊界、底頁邊界、裝訂中心線和頁寬度來確定左頁邊界和右頁邊界。水平頁邊界檢測部件還包含直線段檢測部件，用於檢測邊緣圖像上的多條直線段；直線部分選擇部件，用於從所述多條直線段選擇頂頁邊界和底頁邊界的直線部分；和彎曲部分檢測部件，用於基於頂頁邊界和底頁邊界的直線部分來檢測邊緣圖像上的頂頁邊界和底頁邊界的彎曲部分。優選地，在直線段檢測部件中，執行在後面描述的預處理。優選地，在直線部分選擇部件中，基於後面描述的一些選擇準則來執行選擇。從參照附圖對示例性實施例的以下詳細描述，本發明的進一步的目的、特徵和優點將變得明顯。


被包含於說明書中並構成其一部分的附圖示出本發明的實施例，並與描述一起用於解釋本發明的原理。圖1示出示例性的書本文檔圖像。圖2示出書本文檔圖像的頁模型。圖3是表示實現根據本發明的頁邊界檢測方法的示例性一般過程的流程圖。圖4示出圖1所示的書本文檔圖像的邊緣圖像。圖5是表示根據本發明的水平頁邊界檢測步驟的示例性過程的流程圖。圖6示出在頁邊界附近存在幹擾物的情況下選擇水平頁邊界的直線部分的原理。圖7示出跟蹤水平頁邊界的彎曲部分的過程。圖8 (a)示出檢測頁角點(corner point)的示意性過程，圖8 (b)示出檢測頁角點的示例過程。圖9示出根據本發明的頁邊界檢測方法的一個示例性結果。圖10示出根據本發明的頁邊界檢測方法的另一個示例性結果。圖11是表示根據本發明的頁邊界檢測裝置的示例性一般配置的框圖。圖12是表示根據本發明的水平頁邊界檢測部件的示例性配置的框圖。
具體實施例方式現在參照附圖詳細描述本發明的示例性實施例。應注意，除非另外特別說明，否則，在實施例中闡述的組件和步驟不限制本發明的範圍。以下的描述在本質上僅是解釋性的，決不是意在限制本發明、其應用或用途。
本領域技術人員已知的技術、方法和裝置可能不被詳細討論，但在適當的情況下意在成為說明書的一部分。頁模型圖1示出從圖像掃描儀獲得的示例性展開書本文檔圖像。從圖1明顯可見，圖像具有左頁和右頁，並且，中心裝訂部分的圖像在一定程度上畸變、變暗、模糊或劣化。並且， 在頁邊界附近存在幹擾物，在這種情況下為標籤和大的書本封面。圖2示出書本文檔圖像的頁模型。在圖2中，附圖標記A和B分別表示左頁和右頁。附圖標記C表示左頁和右頁在頂頁邊界和底頁邊界上的交點。另外，附圖標記1表示裝訂中心線，附圖標記2表示水平頁邊界，其中，頂側的為頂頁邊界，底側的為底頁邊界。從圖2可以看出，可通過兩個部分來模擬各水平頁邊界直線部分加和裝訂中心線1附近的彎曲部分2b。並且，在頂頁邊界上，彎曲部分在直線部分之下；而在底頁邊界上，彎曲部分在直線部分之上。並且，附圖標記3表示包含左頁邊界和右頁邊界的垂直頁邊界。垂直頁邊界可大致被視為直線。最後，附圖標記W表示右頁的頁寬度，其是裝訂中心線和右頁邊界之間的垂直距離。類似地定義左頁的頁寬度。附圖標記H表示右頁的頁高度，其是右頁的頂頁邊界和底頁邊界之間的垂直距離。類似地定義左頁的頁高度。以下，將基於圖2所示的頁模型來描述根據本發明的頁邊界檢測方法及裝置。頁邊界檢測方法將參照圖3來描述根據本發明的頁邊界檢測方法的一般過程。圖3是表示實現根據本發明的頁邊界檢測方法的示例性一般過程的流程圖300。在步驟310處，從輸入的書本文檔圖像檢測邊緣圖像。在步驟320處，從所述邊緣圖像檢測包含頂頁邊界和底頁邊界的水平頁邊界。在步驟330處，通過尋找左頁和右頁在頂頁邊界和底頁邊界上的交點來檢測裝訂中心線。在步驟340處，確定書本文檔圖像的頁寬度。在步驟350處，基於頂頁邊界、底頁邊界、裝訂中心線和頁寬度來確定包含左頁邊界和右頁邊界的垂直頁邊界。最後，通過上述步驟的實施，對於輸入的書本文檔圖像確定了全部的和準確的頁邊界。基於用以上方式確定的全部的頁邊界，可進一步校正代表中心裝訂部分的圖像部分的畸變。圖3中的流程圖簡要示出根據本發明的頁邊界檢測方法的基本步驟。以下，將更加詳細地描述以上各步驟的示例性過程。第一步驟即步驟310是從輸入的書本文檔圖像檢測邊緣圖像。在圖像處理的領域中，許多的邊緣檢測算法是公知的，諸如Sobel算子、Carmy算子等。在產生的二值邊緣圖像中，各像素代表所述點是否是邊緣點。在各邊緣點處，圖像亮度急劇變化，或者更正式而言，具有明顯的不連續性。圖4示出圖1所示的書本文檔圖像的示例性邊緣圖像。下面，將參照圖5更加詳細地描述根據本發明的檢測水平頁邊界的示例性過程。如圖5的流程圖500所示，首先，在步驟510處，檢測邊緣圖像上的多條直線段。如圖像處理領域的技術人員公知的那樣，可通過對於邊緣圖像執行例如Hough變換來容易地檢測多條直線段。
在本發明中，為了使直線段檢測處理更快並且為了僅檢測非常可能處於水平頁邊界上的直線段，優選採用對於邊緣圖像的以下預處理。這裡，假定書本文檔圖像的背景區域是黑色的；並且，在背景區域中不存在許多噪聲。在邊緣圖像的頂側，可以如下實施處理。對於邊緣圖像的各列，從頂到底進行尋找，並且，僅保留所遇到的前幾個邊緣點(例如，前三個邊緣點)。還應注意，這裡，要求各保留的邊緣點在其頂側具有較暗的顏色並在其底側具有較亮的顏色。從圖1明顯可見該預處理的原理。在圖1所示的書本文檔圖像中，由於存在尺寸比書本頁大的書本封面，因此所遇到的第一個邊緣點可能不屬於頂頁邊界；而是，它可能屬於書本封面。在其它的情形下，還存在所遇到的第一個邊緣點可能屬於頁邊界附近存在的幹擾物的可能性。因此，需要保留首先遇到的幾個邊緣點。並且，由於書本文檔圖像的背景區域是黑色的，屬於諸如書本封面的物體的圖像區域通常較亮，並且，屬於頁邊界近旁的圖像區域甚至更亮，因此，在頂頁邊界的情況下，要求各保留的邊緣點的頂側具有較暗的顏色，而其底側具有較亮的顏色。邊緣圖像的底側的情況類似。但是，這裡，對於邊緣圖像的各列，作為替代從底到頂進行尋找，並且，僅保留所遇到的前幾個邊緣點(例如，前三個邊緣點)。另一不同在於， 要求各保留的邊緣點在其底側具有較暗的顏色並在其頂側具有較亮的顏色，這與頂側的情況相反。順便說一句，在以上的預處理中，當從頂到底尋找時或當從底到頂尋找時，對於邊緣圖像的各列保留前三個邊緣點。但是，應注意，所保留的邊緣點的數量僅是示例性的，並不意在限制本發明的保護範圍。實際上，取決於實際的情形，本領域技術人員可採取兩個邊緣點、四個邊緣點或更多個邊緣點。在以上的預處理之後，通過僅僅使用從頂到底尋找時所保留的邊緣點和從底到頂尋找時所保留的邊緣點，來檢測多條直線段。例如，對於所有保留的邊緣點執行Hough變換，以得到多條直線段。以上的預處理之後的Hough變換的計算量顯著減少，這可有助於提高本發明的頁邊界檢測方法的處理速度。下面，在步驟520處，從步驟510中檢測的多條直線段之中選擇頂頁邊界和底頁邊界的直線部分。從所述多條檢測的直線段，選擇四條直線段作為分別與左頁的頂頁邊界和底頁邊界以及右頁的頂頁邊界和底頁邊界對應的水平頁邊界的直線部分。選擇準則如下。a)在頂側，左頁的頂頁邊界的直線段和右頁的頂頁邊界的直線段(其構成直線段對)大致處於同一條直線上(它們不必要正好處於同一條直線上)。類似的準則適用於底側。也就是說，在底側，左頁的底頁邊界的直線段和右頁的底頁邊界的直線段大致處於同一條直線上。b)在頂側，如果多於一個的直線段對滿足準則a)，那麼計算上面的直線段對和下面的直線段對之間的垂直距離。如果所計算的垂直距離比預定閾值D(例如，50個像素，但是，可基於實際的情形和需要來確定該閾值)大，那麼選擇上面的直線段對作為頂頁邊界的直線部分；否則，選擇下面的直線段對作為頂頁邊界的直線部分。另一方面，在底側，在多於一個的直線段對滿足準則a)的情況下，如果所計算的垂直距離比預定閾值D大，那麼選擇下面的直線段對作為底頁邊界的直線部分；否則，選擇上面的直線段對作為底頁邊界的直線部分。順便說一句，當在步驟510處檢測直線段時，可以進行控制，以確保對於左頁的頂側和底側中的每一個以及對於右頁的頂側和底側中的每一個檢測到最多兩條直線段。例如，對於圖4中的邊緣圖像的左上部分，如果檢測到三條或更多條直線段，那麼僅保留兩條最長的。在這種情況下，最多兩個直線段對可能滿足準則a)。但是，對於本領域技術人員很顯然的是，本發明不限於此。圖6示出從滿足以上準則a)的多個直線段對選擇水平頁邊界的直線部分的例子。 在圖6中，除了代表頂頁邊界的直線段對以外，左頁和右頁的頂部的粗體印刷直線對也可被檢測為另外的直線段對。在這種情況下，這兩對之間的垂直距離比預定閾值D大，由此， 適當地選擇上面的直線段對作為頂頁邊界的直線部分。另一方面，在圖6的底側，適當地選擇下面的直線段對作為底頁邊界的直線部分。與此相對照，回過來參照圖1，在左頁和右頁的頂部不存在這樣的粗體印刷直線對，而是存在尺寸比書本頁大的書本封面，由此，書本封面也在書本文檔圖像中顯示出來。 因此，在圖1中，除了代表頂頁邊界的直線段對以外，代表書本封面的、在頂頁邊界近旁的直線段對也可被檢測為另外的直線段對 。在這種情況下，這兩對之間的垂直距離比預定閾值D小，由此，適當地選擇下面的直線段對作為頂頁邊界的直線部分。並且，應注意，在圖1 中，在書本頁的頂部的標籤也可被檢測為潛在的直線段的候選。但是，在標籤的情況下，其垂直距離將比預定閾值D大，由此，與水平頁邊界附近的粗體印刷直線對的情況類似，代表標籤的直線段將不被選擇為頂頁邊界的直線部分。以上的準則確保，即使當存在書本封面或幹擾物(諸如水平頁邊界附近的標籤和粗體印刷直線對)時，仍可適當地定位正確的水平頁邊界。因此，與現有技術中的頁邊界檢測方法相比，根據本發明的頁邊界檢測方法能夠應對各種更複雜的情況。在選擇水平頁邊界的直線部分之後，在步驟530處，基於頂頁邊界和底頁邊界的直線部分，在邊緣圖像上檢測頂頁邊界和底頁邊界的彎曲部分。更具體而言，可根據直線部分和彎曲部分之間的位置關係來跟蹤彎曲部分。圖7 作為例子給出左頁的頂頁邊界的情況。所述過程可被如下實施。從左頁的頂頁邊界的直線部分上的初始點(例如，所述初始點可位於裝訂中心線附近，但是，其位置不限於此)，向著右下方向(參見圖7中的箭頭F)尋找邊緣點，以得到左頁的頂頁邊界的彎曲部分。可類似地檢測右頁的頂頁邊界、左頁的底頁邊界和右頁的底頁邊界的彎曲部分(將分別向著左下方向、右上方向和左上方向進行尋找)。到現在為止，檢測到水平頁邊界。下面，根據圖3的流程圖的步驟330，檢測裝訂中心線。如圖7所示，可容易地確定左頁和右頁在水平頁邊界上的交點(圖7僅示出頂頁邊界上的交點C)。在確定交點(例如如圖7所示的頂側的交點C)之後，通過畫出通過該交點並且與水平頁邊界(例如，頂頁邊界)的直線部分正交的直線，來確定裝訂中心線。順便說一句，雖然採用頂側的交點和頂頁邊界的直線部分來檢測裝訂中心線的以上過程可能更準確，但是本發明不限於此。另外，在理論上，也可通過連接頂頁邊界上的交點和底頁邊界上的交點來檢測裝訂中心線。但是，由於通常難以精確地找到交點，因此該過程可能不是非常準確。
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在檢測到裝訂中心線之後，如圖3所示，在步驟340處確定書本文檔圖像的頁寬度。為了確定頁寬度，可採用各種過程。例如，用於得到頁寬度的一種方法是從用戶界面得到書本文檔的寬高比的值。之後，根據頂頁邊界和底頁邊界的直線部分之間的垂直距離來計算頁高度。最後，可根據所獲得的寬高比和所計算的頁高度來計算頁寬度。用於得到頁寬度的另一種方法基於頁角點的檢測。圖8(a)作為例子給出左上頁角點的情況，但是，本領域技術人員很容易想到，可通過類似的方法檢測包括右上頁角點、 左下頁角點和右下頁角點的所有其它頁角點。在圖8(a)中，左上頁角點G是兩條線Ll和 L2的交點。更具體而言，線Ll是左頁的頂頁邊界的直線部分。線L2由以下的過程確定 (在圖8(a)的情況下向左)尋找與線Ll連接的邊緣點；去除處於線Ll上的邊緣點；最後， 在去除之後剩餘的所找到的邊緣點上擬合直線，以獲得線L2。在獲得線Ll和L2之後，可通過線Ll和L2的交點容易地確定左上頁角點G。圖8(b)示出檢測頁角點的示例過程，其與圖8 (a)中檢測頁角點的示意性過程對應。一旦檢測到頁角點，就能夠容易地根據所檢測到的頁角點和所檢測到的裝訂中心線來計算頁寬度。更具體而言，頁寬度是所檢測到的頁角點和裝訂中心線之間的垂直距離。要注意，由於掃描變形，左頁的頁寬度和右頁的頁寬度可能不相同。因此，在基於頁角點的檢測來得到頁寬度的以上方法中，需要分開地計算左頁和右頁的頁寬度(順便說一句，雖然採用頂側的頁角點的過程可能更準確，但是本發明不限於此)。相比而言，在基於寬高比和頁高度來得到頁寬度的以上方法中，僅需要執行一次計算。應注意，上述方法在本質上僅是解釋性的。下面，根據圖3的流程圖，基於在以上的各步驟320-340中獲得的頂頁邊界、底頁邊界、裝訂中心線和頁寬度來確定垂直頁邊界。更具體而言，可如下實施找到垂直頁邊界的示例性過程。通過參照裝訂中心線和頁寬度來確定垂直頁邊界的水平位置(參照圖幻。然後，可通過畫出在確定的水平位置處與水平頁邊界的直線部分正交的兩條垂直線(一條用於左頁邊界，另一條用於右頁邊界)， 來確定垂直頁邊界。在先前已在步驟340中檢測到頁角點的情況下，可通過畫出在一個左頁角點和一個右頁角點處與水平頁邊界的直線部分正交的兩條垂直線，來直接確定垂直頁邊界(順便說一句，雖然採用頂側的頁角點的過程可能更準確，但是本發明不限於此)。在這種情況下，不必在步驟；340中確定頁寬度。圖9和圖10示出本發明的頁邊界檢測的示例性結果。更具體而言，圖9示出使用本發明的方法所獲得的圖1中的書本文檔圖像的頁邊界檢測結果。圖10示出使用本發明的方法所獲得的另一書本文檔圖像的頁邊界檢測結果。與圖9中的書本相比，圖10中的書本相對薄。從這些圖可以看出，即使在存在書本封面(參照圖9)或頁邊界附近的幹擾物(參照圖9和圖10中的標籤)的各種複雜情況下，根據本發明的頁邊界檢測方法仍可準確地檢測書本文檔圖像的全部頁邊界。與現有技術的頁邊界檢測方法相比，這是大大有利的。頁邊界檢測裝置以下，將簡要描述根據本發明的示例性的頁邊界檢測裝置。圖11是表示根據本發明的頁邊界檢測裝置的示例性一般配置的框圖。從圖11可以看出，根據本發明的頁邊界檢測裝置1100可包含邊緣圖像檢測部件1110、水平頁邊界檢測部件1120、裝訂中心線檢測部件1130、頁寬度確定部件1140和垂直頁邊界確定部件1150。顯然，頁邊界檢測裝置1100還可根據實際需要而包含圖11中沒有示出的其它部件。邊緣圖像檢測部件1110被配置為從輸入的書本文檔圖像檢測邊緣圖像。邊緣圖像檢測部件1110所採用的邊緣檢測方法可以是Sobel算子、Canny算子等。水平頁邊界檢測部件1120被配置為從邊緣圖像檢測頂頁邊界和底頁邊界。圖12 是表示根據本發明的水平頁邊界檢測部件的示例性一般配置的框圖。圖12所示的水平頁邊界檢測部件1200包含直線段檢測部件1210、直線部分選擇部件1220和彎曲部分檢測部件1230。更具體而言，直線段檢測部件1210優選在上述的預處理之後檢測邊緣圖像上的多條直線段。直線部分選擇部件1220通過應用上述的選擇準則a)和b)，從所檢測到的多條直線段之中選擇頂頁邊界和底頁邊界的直線部分。彎曲部分檢測部件1230基於頂頁邊界和底頁邊界的直線部分，來檢測邊緣圖像上的頂頁邊界和底頁邊界的彎曲部分。最終，可通過水平頁邊界檢測部件1120來檢測水平頁邊界。現在返回到圖11。裝訂中心線檢測部件1130被配置為通過尋找左頁和右頁在頂頁邊界和底頁邊界上的交點來檢測裝訂中心線。頁寬度確定部件1140被配置為確定書本文檔圖像的頁寬度。頁寬度確定部件 1140可採用各種不同的方法來確定頁寬度。一種方法是從用戶界面得到書本文檔的寬高比的值，根據頂邊界和底邊界的直線部分之間的垂直距離來計算頁高度，並且根據寬高比和頁高度來獲得頁寬度。另一種方法基於如前所述的頁角點的檢測。垂直頁邊界確定部件1150被配置為基於分別由水平頁邊界檢測部件1120、裝訂中心線檢測部件1130和頁寬度確定部件1140所確定的頂頁邊界和底頁邊界、裝訂中心線以及頁寬度，來確定左頁邊界和右頁邊界。應注意，所有以上的部件都是用於實施本發明的頁邊界檢測方法的示例性優選模塊。但是，以上並沒有窮盡性地描述用於實施各步驟的模塊。一般地，在存在執行某過程的步驟的情況下，就存在用於實施同一過程的相應的功能模塊或部件。另外，應注意，在圖11和圖12中，可將兩個或更多個部件組合成一個部件，只要可以實現它們的功能即可；另一方面，可將任何一個部件分成多個部件，只要可以實現類似的功能即可。可以以各種方式實施本發明的頁邊界檢測方法和裝置。例如，可以通過軟體、硬體、固件或它們的任意組合來實施本發明的頁邊界檢測方法和裝置。此外，在一些實施例中，本發明還可被實施為記錄在記錄介質中的程序，包括用於實施根據本發明的頁邊界檢測方法的機器可讀指令。因此，本發明還涵蓋存儲用於實施根據本發明的頁邊界檢測方法的程序的記錄介質。雖然已參照示例性實施例描述了本發明，但應理解，本發明不限於所公開的示例性實施例。對於本領域技術人員顯然的是，可在不背離本發明的範圍和精神的條件下修改以上的示例性實施例。所附的權利要求的範圍應被賦予最寬的解釋，以包含所有這樣的修改以及等同的結構和功能。
權利要求
1.一種用於檢測書本文檔圖像的頁邊界的方法，包括 邊緣圖像檢測步驟，用於從書本文檔圖像檢測邊緣圖像；水平頁邊界檢測步驟，用於檢測邊緣圖像上的頂頁邊界和底頁邊界； 裝訂中心線檢測步驟，用於通過尋找左頁和右頁在頂頁邊界和底頁邊界上的交點來檢測裝訂中心線；頁寬度確定步驟，用於確定書本文檔圖像的頁寬度；和垂直頁邊界確定步驟，用於通過使用頂頁邊界、底頁邊界、裝訂中心線和頁寬度來確定左頁邊界和右頁邊界。
2.根據權利要求1的方法，其中，水平頁邊界檢測步驟還包括 直線段檢測步驟，用於檢測邊緣圖像上的多條直線段；直線部分選擇步驟，用於從所述多條直線段選擇頂頁邊界和底頁邊界的直線部分；和彎曲部分檢測步驟，用於基於頂頁邊界和底頁邊界的直線部分來檢測邊緣圖像上的頂頁邊界和底頁邊界的彎曲部分。
3.根據權利要求2的方法，其中，在直線段檢測步驟中，執行以下的預處理對於邊緣圖像的各列，從頂到底尋找並且僅保留所遇到的前幾個邊緣點，其中，要求從頂到底尋找時的各保留的邊緣點在其頂側具有較暗的顏色並在其底側具有較亮的顏色，並且對於邊緣圖像的各列，從底到頂尋找並且僅保留所遇到的前幾個邊緣點，其中，要求從底到頂尋找時的各保留的邊緣點在其底側具有較暗的顏色並在其頂側具有較亮的顏色；其中，通過僅使用從頂到底尋找時保留的邊緣點和從底到頂尋找時保留的邊緣點，來檢測所述多條直線段。
4.根據權利要求2的方法，其中，基於以下的選擇準則來執行直線部分選擇步驟a)在頂側，左頁的頂頁邊界的直線段和右頁的頂頁邊界的直線段大致處於同一條直線上，並且，在底側，左頁的底頁邊界的直線段和右頁的底頁邊界的直線段大致處於同一條直 ^^ —t- b)在頂側，在多於一個的直線段對滿足準則a)的情況下，如果上面的直線段對和下面的直線段對之間的垂直距離比預定閾值大，那麼選擇上面的直線段對作為頂頁邊界的直線部分，否則，選擇下面的直線段對作為頂頁邊界的直線部分；在底側，在多於一個的直線段對滿足準則a)的情況下，如果上面的直線段對和下面的直線段對之間的垂直距離比預定閾值大，那麼選擇下面的直線段對作為底頁邊界的直線部分，否則，選擇上面的直線段對作為底頁邊界的直線部分。
5.根據權利要求1的方法，其中，頁寬度確定步驟還包括 從用戶界面獲得書本文檔的寬高比的值；根據頂頁邊界和底頁邊界的直線部分之間的垂直距離來確定書本文檔圖像的頁高度；和根據寬高比和頁高度來計算頁寬度。
6.根據權利要求1的方法，其中，頁寬度確定步驟還包括根據頂頁邊界和底頁邊界來檢測邊緣圖像上的書本文檔圖像的頁角點；和根據頁角點和裝訂中心線來計算頁寬度。
7.根據權利要求1的方法，其中，在垂直頁邊界確定步驟中，通過參照裝訂中心線和頁寬度來確定垂直頁邊界的水平位置，並且，通過畫出在所確定的水平位置處與水平頁邊界的直線部分正交的兩條垂直線來確定垂直頁邊界。
8.一種用於檢測書本文檔圖像的頁邊界的裝置，包括 邊緣圖像檢測部件，用於從書本文檔圖像檢測邊緣圖像；水平頁邊界檢測部件，用於檢測邊緣圖像上的頂頁邊界和底頁邊界； 裝訂中心線檢測部件，用於通過尋找左頁和右頁在頂頁邊界和底頁邊界上的交點來檢測裝訂中心線；頁寬度確定部件，用於確定書本文檔圖像的頁寬度；和垂直頁邊界確定部件，用於通過使用頂頁邊界、底頁邊界、裝訂中心線和頁寬度來確定左頁邊界和右頁邊界。
9.根據權利要求8的裝置，其中，水平頁邊界檢測部件還包括 直線段檢測部件，用於檢測邊緣圖像上的多條直線段；直線部分選擇部件，用於從所述多條直線段選擇頂頁邊界和底頁邊界的直線部分；和彎曲部分檢測部件，用於基於頂頁邊界和底頁邊界的直線部分來檢測邊緣圖像上的頂頁邊界和底頁邊界的彎曲部分。
10.根據權利要求9的裝置，其中，在直線段檢測部件中，執行以下的預處理對於邊緣圖像的各列，從頂到底尋找並且僅保留所遇到的前幾個邊緣點，其中，要求從頂到底尋找時的各保留的邊緣點在其頂側具有較暗的顏色並在其底側具有較亮的顏色，並且對於邊緣圖像的各列，從底到頂尋找並且僅保留所遇到的前幾個邊緣點，其中，要求從底到頂尋找時的各保留的邊緣點在其底側具有較暗的顏色並在其頂側具有較亮的顏色；其中，在直線段檢測部件中，通過僅使用從頂到底尋找時保留的邊緣點和從底到頂尋找時保留的邊緣點，來檢測所述多條直線段。
11.根據權利要求9的裝置，其中，直線部分選擇部件基於以下的選擇準則來選擇頂頁邊界和底頁邊界的直線部分a)在頂側，左頁的頂頁邊界的直線段和右頁的頂頁邊界的直線段大致處於同一條直線上，並且，在底側，左頁的底頁邊界的直線段和右頁的底頁邊界的直線段大致處於同一條直 ^^ —t- b)在頂側，在多於一個的直線段對滿足準則a)的情況下，如果上面的直線段對和下面的直線段對之間的垂直距離比預定閾值大，那麼選擇上面的直線段對作為頂頁邊界的直線部分，否則，選擇下面的直線段對作為頂頁邊界的直線部分；在底側，在多於一個的直線段對滿足準則a)的情況下，如果上面的直線段對和下面的直線段對之間的垂直距離比預定閾值大，那麼選擇下面的直線段對作為底頁邊界的直線部分，否則，選擇上面的直線段對作為底頁邊界的直線部分。
12.根據權利要求8的裝置，其中，頁寬度確定部件還包括 從用戶界面獲得書本文檔的寬高比的值的部件；根據頂頁邊界和底頁邊界的直線部分之間的垂直距離來確定書本文檔圖像的頁高度的部件；和根據寬高比和頁高度來計算頁寬度的部件。
13.根據權利要求8的裝置，其中，頁寬度確定部件還包括根據頂頁邊界和底頁邊界來檢測邊緣圖像上的書本文檔圖像的頁角點的部件；和根據頁角點和裝訂中心線來計算頁寬度的部件。
14.根據權利要求8的裝置，其中，在垂直頁邊界確定部件中，通過參照裝訂中心線和頁寬度來確定垂直頁邊界的水平位置，並且，通過畫出在所確定的水平位置處與水平頁邊界的直線部分正交的兩條垂直線來確定垂直頁邊界。
全文摘要
本發明公開了一種用於檢測頁邊界的方法和裝置，其能夠準確地檢測全部頁邊界並應對許多種類的複雜情況。所述方法包括邊緣圖像檢測步驟，用於從書本文檔圖像檢測邊緣圖像；水平頁邊界檢測步驟，用於檢測邊緣圖像上的頂頁邊界和底頁邊界；裝訂中心線檢測步驟，用於通過尋找左頁和右頁在頂頁邊界和底頁邊界上的交點來檢測裝訂中心線；頁寬度確定步驟，用於確定書本文檔圖像的頁寬度；和垂直頁邊界確定步驟，用於通過使用頂頁邊界、底頁邊界、裝訂中心線和頁寬度來確定左頁邊界和右頁邊界。
文檔編號H04N1/00GK102196112SQ201010116618
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月1日 優先權日2010年3月1日
發明者胥立豐 申請人:佳能株式會社