[发明专利]基于三角形相似定理的角度检测算法

说明书

本发明公开了一种基于相似三角形的角度检测算法，包括如下步骤：步骤一，图像二值化；步骤二，对生成的二值化图像进行膨胀操作，突出边缘曲线；步骤三，将二值化图像由上向下以及由下向上进行投影，分别得到图像的上下边缘曲线，并分别得到上下边缘曲线第一个有效行的有效点起始地址及终止地址；步骤四，将上下边缘曲线组合成完整的矩形边缘曲线进行处理，分别在图像上下边缘曲线起始地址左侧选择一段横坐标相同的线段；判断两段曲线的夹角是否为直角，以及所选择的两段曲线是否位于图像边缘曲线上的有效曲线；步骤五，选择一段符合要求的线段，利用快速倒数平方根算法以及勾股定理，计算斜边的倒数，进而得到倾斜角度的正弦值和余弦值。

技术领域

本发明属于角度检测领域，具体是一种基于三角形相似定理的角度检测算法。

背景技术

在如今的生活当中，身份证、名片等证件经常进行复印、传真等方面的使用，因为人为操作的原因，被扫描出来的图像很多都会出现倾斜的现象，这些倾斜将会对名片等的版面分析、字符识别以及复印使用都会造成不良影响，因此需要对出现倾斜的图像进行倾斜角度检测，而后根据倾斜角度进行图像校正。

在实际应用当中，现有的各类图像倾斜角度检测技术大多是先对输入图像进行滤波、二值化等操作，得到一幅二值化图像，将图像的边缘清晰的反映出来，然后通过Hough算子、Sobel算子、最小二乘法等算法分析图像的边缘曲线，最终得到图像倾斜角度。上述方法的检测精度高，然而会导致模块总体的计算量偏大，增加了模块对内存的占用。

中国专利CN201210483489.3专《一种基于图像处理的工件角度自动测量装置及测量方法》公开了一种图像处理方法，通过直方图均衡化算法对图像进行增强，使用Susan角点检测算法或者Harris角点检测算法检测图像角点（角点：夹角的顶点）计算图像的角点，提取边缘检测后角点周围的局部图像，提取形成夹角的两条直线上的点，对两条直线上的点进行拟合，得到两条直线的斜率，进而计算两条直线的夹角。

中国专利CN200810246629.9《名片图像倾斜角度的测量方法和装置》提出了一种倾斜角度检测的方法，通过名片图像边框直线的倾斜程度判断图像是否存在倾斜，而后对存在倾斜的图片判断其文字的编辑方向，并沿文字倾斜方向进行投影，利用投影特征计算图像的倾斜角度。

以上两种方法，虽然检测的精度高，但是其计算量大，占用内存高，对于运行平台的配置有一定的要求，而对于某些配置较低的运行平台而言，以上方法无法完全适用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种基于相似三角形的角度检测算法，包括如下步骤：

步骤一，图像二值化：将图像划分为多个块，每个块内包含n*n个像素点，对块内的像素点进行处理，最终得到二值化图像，提取图像边缘；

步骤二，对生成的二值化图像进行膨胀操作，突出边缘曲线；

步骤三，将二值化图像由上向下以及由下向上进行投影，分别得到图像的上下边缘曲线，并分别得到上下边缘曲线第一个有效行的有效点起始地址及终止地址；

步骤四，将上下边缘曲线组合成完整的矩形边缘曲线进行处理，分别在图像上下边缘曲线起始地址左侧选择一段横坐标相同的线段；对于以两段选定线段为斜边的三角形利用相似三角形定理进行判断，判断两段曲线的夹角是否为直角，以及所选择的两段曲线是否位于图像边缘曲线上的有效曲线；

步骤五，选择一段符合要求的线段，利用快速倒数平方根算法以及勾股定理，计算斜边的倒数，进而得到倾斜角度的正弦值和余弦值。

进一步的，所述步骤一中，对每个块内像素点的变化剧烈程度进行计算，可判断该块是否位于图像边缘，并进行二值化处理。