[发明专利]一种钢印字符图像预处理方法

说明书

本发明公开了一种钢印字符图像预处理方法，首先对采集的原始灰度图像进行归一化处理，利用处理后的图像I₁映射到0‑255区间得到图像I₂；利用I₂计算K，再利用K值，对各像点(x，y)进行增强处理，得到增强后灰度图像I″中各点的灰度值I″(x，y)；本发明方法根据原始图像的灰度情况，计算K值，其能够直接反应原始图像的对比情况，进而在进行增强处理时，可以自适应的调节增强映射函数，对图像的增强处理效果明显；使得背景与目标物的对比度有效提升。

技术领域

本发明涉及图像预处理领域，具体涉及一种钢印字符图像预处理方法。

背景技术

图像预处理可以有效提高原始图像质量，对后续前景分割、目标识别的准确性起着关键作用，常见的图像预处理方法包括：图像滤波、去噪、增强等，对于对比度较差的原始图像，图像的增强处理尤为重要，现有的图像增强方法缺乏对图像的自适应调节，在处理低对比度图像时，容易造成图像的误分割，事实上，低对比度图像广泛存在于工业检测过程，其中，较为典型低对比度图像为钢印字符图像，钢印编码字符(如零件编码、汽车VIN码)冲压/雕刻于金属表面，其与金属表面颜色相同，在成像时往往仅呈现灰度上的细微差异，即：字符部分灰度较低，金属表面灰度较高；二者呈现对比度十分不明显；同时，由于金属工件表面具有高反光性，在加工时工件发生变形；而字符容易产生毛边、雕刻深浅差异，这些都会使得不同工件上的字符图像存在对比度差异，此时，常规的图像预处理方法无法有效改善低对比图像的质量。

发明内容

针对上述问题，急需提供一种能够适用于低对比度图像的预处理方法，本发明采用的技术方案，根据原始图像的灰度情况，计算K值，其能够直接反应原始图像的对比情况，进而在进行增强处理时，可以自适应的调节增强映射函数，对图像的增强处理效果明显；使得背景与目标物的对比度有效提升。

一种钢印字符图像预处理方法，对采集的原始灰度图像进行归一化处理，得到处理后的灰度图像I₁中各点的灰度值I₁(x,y)：

其中，I(x,y)表示所述原始灰度图像I中各像点(x，y)的灰度值；I_max(x,y)表示原始灰度图像中的最大灰度值；

采用如下公式，将I₁(x,y)映射到0-255区间，得到图像I₂中各点的灰度值I₂(x,y)：

I₂(x,y)＝I₁(x,y)^α×255

其中，α为预设值；

计算：K＝A/B，A表示原始灰度图像I的灰度均值，B表示图像I₂的灰度均值；

利用K值，对各像点(x，y)进行以下增强处理，得到增强后灰度图像I″中各点的灰度值I″(x,y)：

其中，

将灰度图像I″记为预处理后的图像。

为了提高效率，进一步，可通过K值预判原始图像是否需要进行增强处理；

判断K值是否大于0.8，若是，则原始灰度图像无需进行增强处理，将其直接记为预处理后的图像；若否，则原始灰度图像需要进行增强处理。

进一步，还包括对预处理后的图像进行局部二值化处理。

为了提高计算速度，进一步，在对采集的原始灰度图像进行归一化处理之前，预选根据待识别目标的先验尺寸，框选出待识别目标所在的感兴趣区域。

进一步，1＜α＜3。