[发明专利]一维信号抽取的方法和装置

说明书

本发明公开了一种沿着投影线从二维数字图像中抽取一维数字信号的方法和装置。公开的实施例提供了其中存储有数字图象的图像存储器、工作内存、直接存储器存取控制器、保存多个转移模板的表格存储器以及处理器。所述处理器响应于投影线的取向从表格存储器中选择转移模板，从选择的转移模板和投影线参数中计算自定义的转移参数的集合，将所述转移参数传送至直接存储器存取控制器，控制所述直接存储器存取控制器将来自图像存储器的数据转移到由所述转移参数指定的工作内存中，并且使用至少一部分由直接存储器存取控制器转移至工作内存中的数据计算一维数字信号。

技术领域

本发明总的来说涉及包括计算机程序产品的用于从二维数字图像中抽取一维数字信号的数字电子方法，系统和装置。

背景技术

在数字图像处理应用中，人们期望能够沿着二维(2D)数字图像中的一条线抽取一维(1D)信号。这样的应用可包括，例如，检查，测量，电子、半导体的导向，一般制造业，以及条形码和其他符号读取。

术语投影有时用来指在二维图像中沿着一条本文称为投影线的线抽取一维信号的行为。此术语有时也用于1D信号本身，有时其在数字图象处理领域中具有其他含义。

在一些系统和方法或系统中，所述投影线被限定为沿着数字图像的行、列或对角线。在这种情况下，可从精确地从位于投影线上的像素值中抽取1D信号。所述1D信号可具有距离行和列一个像素的，并距离对角线像素(假设正方形像素)的样本。

在投影线沿着数字图像的行、列或对角线的其它系统和方法或系统中，可通过对垂直于所述投影线的像素值求和或求平均来抽取1D信号。例如，如果投影线沿着数字图像的行20，沿着所述线的1D信号的每个样本可以是沿着包括行18，19，20，21和22的列的一部分的像素值的总和或平均。

当投影线不沿着行、列或对角线时，精确地位于所述线上或在垂直于所述线的方向上的像素一般稀疏分布或几乎不存在。因此，在一些投影线并不限于沿着行、列或对角线定位的方法或系统中，可从大约遵循投影线的像素的集合中抽取1D信号。这种方法的一个示例是所谓的Bresenham画直线方法，其典型地沿着行、列或对角线进行单像素步骤，通过此方式使得所访问的像素大约沿着投影线分布。

在与此被称为线性卷积的另一系统和方法中，在由Bresenham画直线方法选定的位置上通过将数字图像和2D滤波器内核进行卷积来抽取1D信号。所述滤波器内核的设计目的是提供大致垂直于投影线的求和或求平均。所述滤波器内核可具有均匀权重，或随着像素距离投影线越远，权重越小。

在于此被称为倾斜投影的另一种方法中，使用平行四边形图案中的像素来抽取1D信号。平行四边形具有沿着图像的行的两边，而另外两边具有某个角度的偏斜角，一般不沿着列。因此，平行四边形是由来自一定数量的连续行中每一行的一定数量的连续像素组成，其中所述行的像素的起始列大约遵循其偏斜角偏移。1D信号通过在倾斜方向求和或求平均而形成。

在于此被称为最近邻投影的另一个方法中，需选定网格点，所述网格点在某些间隔上沿着投影线分布，所述间隔典型地为1个像素，以及在某些间隔上垂直于所述投影线，所述间隔典型地也为1个像素。那些点的图像坐标取整为最接近的整数，使得它们落在像素坐标上，以及如此指定的像素用于通过大约(在最近邻的意义上)垂直于投影线的求和或求平均，抽取所述1D信号。

在于此被称为双线性插值和双三次插值其他方法中，以类似于最近邻投影所使用的方式选择网格点。代替将点坐标取整为整数，然而，所述坐标用于计算内插像素值。这些内插值用于通过垂直于所述投影线的求和或求平均，抽取所述1D信号。双线性插值和双三次插值的公式是众所周知的现有技术。

最近邻投影和所述内插的系统和方法获得了如同旋转数字图像的等效结果，以便投影线沿着(旋转)图像的行或列分布，然后垂直于所述投影线求和或求平均。这里的“等效”是指所获得的1D信号，而不必须是用来获得它的时间。旋转数字图像是一种通常被称为数字重采样的图像处理操作。