CN112258396A - 一种用于字符图像缩放的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于字符图像缩放的方法，包括以下步骤：步骤一：对字符图像进行二值化处理得到二值化图像，并为二值化图像中的所有像素点编辑序号；步骤二：利用缩放比值计算得到目标图像中任意一个像素点在二值化图像中的对应坐标
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；步骤三：得到距离对应坐标
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
最近的四个像素点对应的序号，然后根据序号得到对应的像素值；步骤四：通过双线性插值法计算得到目标图像
Figure DEST_PATH_IMAGE004
位置处的像素值；步骤五：目标图像的保存。使用现有的技术导致缩放后的字符图像不准确，本发明能够保证字符不会因为图像缩放而发生改变。

Description

一种用于字符图像缩放的方法
技术领域
本发明涉及薄片类纸质介质处理领域，特别是适用于对钞票的冠字号处的单个字符进行缩放。
背景技术
对钞票冠字号处的识别，一直是各大银行比较关注的点，随着图像识别技术在人类生产、生活中的广泛应用，钞票冠字号识别已经成为金融领域一种防止***的重要手段，且越来越受到研究者的关注。
钞票冠字号是由字母和数字组成的字符串，一般由数字0~9以及字母A~Z组合而成。以目前人民币冠字号序列规则来说，第1位为字母，第2、3、4位为数字或字母，第5到10位为数字。
精确分割钞票冠字号中每个字符后得到的单个字符图像可能不是想要的尺寸，因此字符图像的缩放一直是各大银行比较关注的点。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种用于字符图像缩放的方法，适用于对钞票的冠字号处的单个字符进行缩放。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种用于字符图像缩放的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：对字符图像进行二值化处理得到二值化图像，并为二值化图像中的所有像素点编辑序号；
步骤二：利用缩放比值计算得到目标图像中任意一个像素点在二值化图像中的对应坐标
Figure 730590DEST_PATH_IMAGE001
；
步骤三：得到距离对应坐标
Figure 961851DEST_PATH_IMAGE001
最近的像素点对应的序号，然后根据序号得到对应的像素值；
步骤四：通过双线性插值法计算得到目标图像
Figure 612276DEST_PATH_IMAGE002
位置处的像素值；
步骤五：目标图像的保存。
作为优选的，采用平均值法对字符图像进行二值化处理。
作为优选的，利用目标图像的尺寸和二值化图像的尺寸计算得到缩放比值。
作为优选的，采用公式2和公式3计算得到缩放比值，所述缩放比值包括高度方向的缩放比值和宽度方向的缩放比值，
Figure 536369DEST_PATH_IMAGE003
公式2
Figure 894581DEST_PATH_IMAGE004
公式3
其中：
Figure 929533DEST_PATH_IMAGE005
是高度方向的缩放比值，
Figure 700043DEST_PATH_IMAGE006
是宽度方向的缩放比值，
Figure 795038DEST_PATH_IMAGE007
是二值化图像的高度，
Figure 900266DEST_PATH_IMAGE008
是二值化图像的宽度，
Figure 738909DEST_PATH_IMAGE009
是目标图像的高度，
Figure 98347DEST_PATH_IMAGE010
是目标图像的宽度。
作为优选的，采用公式4和公式5计算得到目标图像中任意一个像素点在二值化图像中的对应位置，
Figure 364243DEST_PATH_IMAGE011
公式4
Figure 691188DEST_PATH_IMAGE012
公式5
其中：
Figure 333522DEST_PATH_IMAGE001
是目标图像中第i行第j列的像素点在二值化图像中的对应坐标，
Figure 813045DEST_PATH_IMAGE013
是高度方向的缩放比值，
Figure 249842DEST_PATH_IMAGE006
是宽度方向的缩放比值。
作为优选的，当步骤二中得到的对应坐标
Figure 64083DEST_PATH_IMAGE001
位于二值化图像边界或坐标中包含整数时，最近的像素点少于四个，依然能够通过公式1计算得到目标图像
Figure 244529DEST_PATH_IMAGE002
位置处的像素值。
作为优选的，步骤三中，采用公式6-9得到得到距离对应坐标最近的四个像素点对应的序号，
Figure 578558DEST_PATH_IMAGE014
公式6计算左上角像素点的序号；
Figure 186257DEST_PATH_IMAGE015
公式7计算右上角像素点的序号；
Figure 487794DEST_PATH_IMAGE016
公式8计算左下角像素点的序号；
Figure 206352DEST_PATH_IMAGE017
公式9计算右下角像素点的序号；
其中，
Figure 660467DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 704646DEST_PATH_IMAGE019
、
Figure 244212DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure 15728DEST_PATH_IMAGE021
是距离对应坐标最近的四个像素点的序号，
Figure 58770DEST_PATH_IMAGE001
是步骤二中得到的对应坐标，
Figure 8272DEST_PATH_IMAGE007
是二值化图像的高度，
Figure 18822DEST_PATH_IMAGE008
是二值化图像的宽度。
作为优选的，步骤四中通过公式1计算得到目标图像
Figure 344761DEST_PATH_IMAGE002
位置处的像素值，
Figure 507889DEST_PATH_IMAGE022
公式1
其中：u是位置坐标y的小数部分，v是位置坐标x的小数部分，
Figure 628292DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 391717DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 255768DEST_PATH_IMAGE025
、
Figure 273403DEST_PATH_IMAGE026
分别是二值化图像中最近的像素点的像素值。
本发明的有益效果在于：
使用现有的技术导致缩放后的字符图像不准确，本发明通过改进对最近四个像素点的选取方式能够保证字符不会因为图像缩放而发生改变。
附图说明
图1是实施例中的要处理的字符图像。
图2是图1的二值化图像。
图3是通过本发明的像素点选取方法得到的目标图像。
图4是常规采用的像素点选取方法得到的目标图像。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种用于字符图像缩放的方法，包括以下步骤：
步骤一：对字符图像进行二值化处理得到二值化图像，并为二值化图像中的所有像素点编辑序号，序号用
Figure 830286DEST_PATH_IMAGE027
表示，
Figure 809569DEST_PATH_IMAGE028
；其中采用平均值法对字符图像进行二值化处理。
假设我们已经通过一些现有技术手段得到了多张字符图像。为了使图像中的字符更加清晰，消除字符背景的干扰，因此对字符图像进行二值化处理。
以图1这张字符图像为例，它的像素信息见表1。按行遍历字符图像，求得像素值的平均值，并将像素阈值取为平均值的一半，即平均值法对字符图像进行二值化处理。
Figure 477311DEST_PATH_IMAGE029
表1
Figure 349452DEST_PATH_IMAGE031
计算二值化图像的像素值。
其中，
Figure 77236DEST_PATH_IMAGE033
是二值化图像中第
Figure 549675DEST_PATH_IMAGE035
个像素点的像素值。t是像素阈值即平均值的一半，
Figure 755528DEST_PATH_IMAGE037
是字符图像中第
Figure 747755DEST_PATH_IMAGE035
个像素点的像素值。
图1经过二值化后得到图2，相应的像素值信息见表2。
Figure 646441DEST_PATH_IMAGE038
表2
注意，二值化图像中序号为
Figure 340596DEST_PATH_IMAGE035
的像素点与其所在位置坐标的对应关系为：
Figure 350141DEST_PATH_IMAGE040
其中，s是像素点的所在行，l是像素点的所在列，b是二值化图像的宽度（单位是像素个数）。例如左上角第一个像素点，所在行是第0行，所在列是第0列，因此通过公式计算
Figure 728032DEST_PATH_IMAGE042
，序号是0；左上角第一个像素点右边的像素点，所在行是第0行，所在列是第1列，因此通过公式计算
Figure 532040DEST_PATH_IMAGE044
，序号是1。
步骤二：利用目标图像的尺寸和二值化图像的尺寸计算得到缩放比值；利用缩放比值计算得到目标图像中任意一个像素点在二值化图像中的对应坐标
Figure 713492DEST_PATH_IMAGE046
。
首先，采用公式2和公式3计算得到缩放比值，所述缩放比值包括高度方向的缩放比值和宽度方向的缩放比值，
Figure 261148DEST_PATH_IMAGE048
公式2
Figure 227967DEST_PATH_IMAGE050
公式3
其中：
Figure 468455DEST_PATH_IMAGE052
是高度方向的缩放比值，
Figure 153514DEST_PATH_IMAGE054
是宽度方向的缩放比值，
Figure 488550DEST_PATH_IMAGE056
是二值化图像的高度，
Figure DEST_PATH_IMAGE058
是二值化图像的宽度，
Figure DEST_PATH_IMAGE060
是目标图像的高度，
Figure DEST_PATH_IMAGE062
是目标图像的宽度，宽度和高度均以像素点个数计。
然后，采用公式4和公式5计算得到目标图像中任意一个像素点在二值化图像中的对应位置，
Figure DEST_PATH_IMAGE064
公式4
Figure DEST_PATH_IMAGE066
公式5
其中：
Figure 168930DEST_PATH_IMAGE046
是目标图像中第i行第j列的像素点在二值化图像中的对应坐标，
Figure 580320DEST_PATH_IMAGE067
是高度方向的缩放比值，
Figure 736363DEST_PATH_IMAGE054
是宽度方向的缩放比值。
步骤三：得到距离对应坐标最近的四个像素点对应的序号，然后根据序号得到对应的像素值；公式4和5求到的x和y通常不是整数而是浮点数，浮点数坐标是无法在图像这种离散数据上使用的，因此此处找的是距离
Figure 625822DEST_PATH_IMAGE046
最近的左上角、左下角、右上角、右下角四个点的位置。
例如，我们想要得到目标图像第2行第9列的像素值，根据公式4和公式5计算得到它在二值化图像中的对应位置为(1.8667,5.25)，因为我们后边要用到插值，所以我们找到第1行、第2行、第5列、第6列的四个交叉点，它们的序号分别为12、13、19、20，像素值如表3所示。
Figure DEST_PATH_IMAGE068
表3
当计算得到的位置坐标中出现整数时，我们无法找到四个交叉点，以目标图像中左上角第一个像素点(0,0)为例，我们要求它的像素值
Figure DEST_PATH_IMAGE070
，根据公式4和5求得该像素点在二值化图像中对应的像素点坐标为(0,0)，按照常规最近像素点序号的计算方法：
Figure DEST_PATH_IMAGE072
常规方法计算左上角像素点的序号
Figure DEST_PATH_IMAGE074
常规方法计算右上角像素点的序号
Figure DEST_PATH_IMAGE076
常规方法计算左下角像素点的序号
Figure DEST_PATH_IMAGE078
常规方法计算右下角像素点的序号
得到序号为0、1、7、8的四个点，它们的像素值如表4所示。
Figure 884677DEST_PATH_IMAGE079
表4
而按照本发明中的公式6-9计算找到的四个像素点均是二值化图像中序号为0的点，即二值化图像中左上角第一个点。
当像素点
Figure 201389DEST_PATH_IMAGE046
位于二值化图像边界时，以(1.2,6.41667)为例，在二值化图像上没有第7列，因此无法得到右上角和右下角像素点的序号。常见的做法是对
Figure 595461DEST_PATH_IMAGE081
重新赋值，
Figure 288610DEST_PATH_IMAGE083
重新赋值公式
得到第1行、第2行、第5列、第6列的四个交叉点，序号依次为12、13、19、20，像素值如表5所示。
Figure DEST_PATH_IMAGE084
表5
这样做解决了像素点越界的问题，但是得到的目标图像却不太准确，目标图像见图4。因此考虑将最近像素点位置的获取添加限制条件，具体来说：当步骤二中得到的对应坐标
Figure 802637DEST_PATH_IMAGE046
位于二值化图像边界时，最近的四个像素点中有所在行或所在列越出二值化图像的，将其所在行或所在列赋值为二值化图像的高-1以及宽-1。因此找到距离(1.2,6.41667)最近的四个像素点序号分别为13、13、20、20，它们的像素值如表6所示。
Figure 555830DEST_PATH_IMAGE085
表6
步骤四：通过双线性插值法计算得到目标图像
Figure 437198DEST_PATH_IMAGE087
位置处的像素值，
Figure 917727DEST_PATH_IMAGE089
公式1
其中：u是位置坐标y的小数部分，v是位置坐标x的小数部分，
Figure 568151DEST_PATH_IMAGE091
、
Figure 492245DEST_PATH_IMAGE093
、
Figure DEST_PATH_IMAGE095
、
Figure DEST_PATH_IMAGE097
分别是二值化图像中最近的四个像素点的像素值；具体通过以下公式计算得到最近四个像素点的序号，进一步得到对应的像素值。
Figure DEST_PATH_IMAGE099
公式6计算左上角像素点的序号；
Figure DEST_PATH_IMAGE101
公式7计算右上角像素点的序号；
Figure DEST_PATH_IMAGE103
公式8计算左下角像素点的序号；
Figure DEST_PATH_IMAGE105
公式9计算右下角像素点的序号；
步骤五：目标图像的保存。把目标图像中所有像素点的像素值求出来就得到一张图像了。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于字符图像缩放的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：对字符图像进行二值化处理得到二值化图像，并为二值化图像中的所有像素点编辑序号；
步骤二：利用缩放比值计算得到目标图像中任意一个像素点在二值化图像中的对应坐标
Figure 996243DEST_PATH_IMAGE002
；
步骤三：得到距离对应坐标
Figure 585487DEST_PATH_IMAGE002
最近的像素点对应的序号，然后根据序号得到对应的像素值；
步骤四：通过双线性插值法计算得到目标图像
Figure 21016DEST_PATH_IMAGE004
位置处的像素值；
步骤五：目标图像的保存。
2.根据权利要求1所述的一种用于字符图像缩放的方法，其特征在于，采用平均值法对字符图像进行二值化处理。
3.根据权利要求1所述的一种用于字符图像缩放的方法，其特征在于，利用目标图像的尺寸和二值化图像的尺寸计算得到缩放比值。
4.根据权利要求3所述的一种用于字符图像缩放的方法，其特征在于，采用公式2和公式3计算得到缩放比值，所述缩放比值包括高度方向的缩放比值和宽度方向的缩放比值，
Figure 212963DEST_PATH_IMAGE006
公式2
Figure 355232DEST_PATH_IMAGE008
公式3
其中：
Figure 974432DEST_PATH_IMAGE010
是高度方向的缩放比值，
Figure 913569DEST_PATH_IMAGE012
是宽度方向的缩放比值，
Figure 33841DEST_PATH_IMAGE014
是二值化图像的高度，
Figure 905982DEST_PATH_IMAGE016
是二值化图像的宽度，
Figure 820717DEST_PATH_IMAGE018
是目标图像的高度，
Figure 106205DEST_PATH_IMAGE020
是目标图像的宽度。
5.根据权利要求1所述的一种用于字符图像缩放的方法，其特征在于，采用公式4和公式5计算得到目标图像中任意一个像素点在二值化图像中的对应位置，
Figure 436692DEST_PATH_IMAGE022
公式4
Figure 897760DEST_PATH_IMAGE024
公式5
其中：
Figure 186659DEST_PATH_IMAGE002
是目标图像中第i行第j列的像素点在二值化图像中的对应坐标，
Figure DEST_PATH_IMAGE025
是高度方向的缩放比值，
Figure 146394DEST_PATH_IMAGE012
是宽度方向的缩放比值。
6.根据权利要求1所述的一种用于字符图像缩放的方法，其特征在于，步骤三中，采用公式6-9得到得到距离对应坐标最近的四个像素点对应的序号，
Figure DEST_PATH_IMAGE027
公式6计算左上角像素点的序号；
Figure DEST_PATH_IMAGE029
公式7计算右上角像素点的序号；
Figure DEST_PATH_IMAGE031
公式8计算左下角像素点的序号；
Figure DEST_PATH_IMAGE033
公式9计算右下角像素点的序号；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE035
、
Figure DEST_PATH_IMAGE037
、
Figure DEST_PATH_IMAGE039
、
Figure DEST_PATH_IMAGE041
是距离对应坐标最近的四个像素点的序号，
Figure 812997DEST_PATH_IMAGE002
是步骤二中得到的对应坐标，
Figure 862992DEST_PATH_IMAGE014
是二值化图像的高度，
Figure 729317DEST_PATH_IMAGE016
是二值化图像的宽度。
7.根据权利要求1所述的一种用于字符图像缩放的方法，其特征在于，步骤四中通过公式1计算得到目标图像
Figure 114031DEST_PATH_IMAGE042
位置处的像素值，
Figure 989583DEST_PATH_IMAGE044
公式1
其中：u是位置坐标y的小数部分，v是位置坐标x的小数部分，
Figure 986096DEST_PATH_IMAGE046
、
Figure 560340DEST_PATH_IMAGE048
、
Figure 432350DEST_PATH_IMAGE050
、
Figure DEST_PATH_IMAGE052
分别是二值化图像中最近的像素点的像素值。
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