專利名稱：數(shù)碼照片面掃描方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明是一種可對文稿進(jìn)行掃描整理的數(shù)碼照片面掃描方法及裝置，是應(yīng)用在數(shù)碼圖像領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的辦公與文檔處理，掃描儀是一個(gè)重要的外部輸入設(shè)備，它可以將文檔、照片、表格等我們需要的東西掃描并以圖像格式存儲在計(jì)算機(jī)內(nèi)，但是現(xiàn)有的掃描儀體積較大，一般情況體積都比A4幅面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格還要大一些，并且掃描的速度比較慢，在一般條件下，每分鐘只能夠掃描幾張文稿，所以，雖然現(xiàn)在的掃描儀很便宜，但并不是每一臺計(jì)算機(jī)都配套有掃描儀。
同時(shí)，隨著數(shù)碼設(shè)備的日益完善和普及，原有的膠片相機(jī)已經(jīng)應(yīng)用的越來越少了，數(shù)碼相機(jī)已經(jīng)成為普通消費(fèi)者首選的用來獲取照片的設(shè)備，再加上近二年拍照手機(jī)的出現(xiàn)，為數(shù)碼照片帶來更多的應(yīng)用，現(xiàn)在數(shù)碼相機(jī)和拍照手機(jī)的擁有量已經(jīng)十分驚人，并預(yù)計(jì)在將來還在迅猛增長，但是現(xiàn)在的數(shù)碼相機(jī)與拍照手機(jī)的主要功能還是攝取照片來觀賞，并沒有其它的應(yīng)用功能。

發(fā)明內(nèi)容
該發(fā)明的目的就是提供一種利用現(xiàn)有手機(jī)或是數(shù)碼相機(jī)的拍照功能，以及配套的軟件，以一定的方法與步驟，就可以實(shí)現(xiàn)直接可以對名片、文稿等進(jìn)行拍照及校正，以得到標(biāo)準(zhǔn)格式的圖像信息，如同一臺真正的掃描儀一樣，也可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行字體識別與保存。
該發(fā)明的目的是通過以下的方法和步驟來實(shí)現(xiàn)的(a)在計(jì)算機(jī)內(nèi)預(yù)定義好圖像規(guī)格模板；(b)將要準(zhǔn)備拍攝的文稿放在與其自身可形成明顯色彩反差的背景之上，或是在文稿邊緣加上具有明顯色彩反差的邊緣標(biāo)志；(c)由具有拍照功能的設(shè)備，對有目標(biāo)文稿進(jìn)行拍攝，以獲取目標(biāo)文稿的原始圖像信息；(d)將獲得的原始圖像信息可以實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)并顯示，也可以保存在計(jì)算機(jī)的存儲器中，或存在可拍照設(shè)備的內(nèi)部存儲器中；(e)對以上述獲得的圖像信息，由計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行圖像邊緣提取，或選擇手動邊緣分割；(f)進(jìn)行邊緣連接，即根據(jù)上述的邊緣提取的結(jié)果，找出頂點(diǎn)并相連接，歸結(jié)為類矩形或是不規(guī)則多邊形；(g)與預(yù)定義的規(guī)格模板進(jìn)行比對；(h)如不符合規(guī)格模板的原始圖像則對其進(jìn)行校正，并匹配得到規(guī)格圖像，即將校正后的結(jié)果與模板進(jìn)行匹配并保存下來；(i)對具有對文字、名片、表格等圖像信息，可啟動字符識別程序或驅(qū)動方法，對文字及表格進(jìn)行識別；(j)識別的結(jié)果可反應(yīng)在設(shè)備顯示器及計(jì)算機(jī)顯示屏幕上；(k)判斷是否結(jié)束并保存識別掃描信息。
在實(shí)際拍攝中，為了得到明顯色彩反差，可以要拍攝的文稿邊緣加一相對色如黑色的邊框。
其中以上所述所提及的由計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行圖像邊緣提取的步驟，主要包括(1)去噪聲；(2)微分或差分運(yùn)算；(3)二值化處理；(4)細(xì)化等幾個(gè)步驟。其中所提及的(2)微分或差分運(yùn)算，也可以采用拉普拉茲算子，索貝爾算子，羅伯特算子等模板運(yùn)算方法。
其中以上所述的邊緣連接是根據(jù)邊緣提取歸結(jié)為類矩形或是不規(guī)則多邊形，其基本算法步驟為(1)根據(jù)邊緣提取特征歸結(jié)為邊緣線，邊緣線可以為一直線或是曲線；(2)求出上述每兩條邊緣線的交點(diǎn)或頂點(diǎn)；(3)將交點(diǎn)或是頂點(diǎn)各個(gè)相連接。
其中以上所述的對原始圖像則進(jìn)行校正，其方法為使原始圖像按照比例均勻拉伸、壓縮變換為規(guī)格模板，與預(yù)定義的規(guī)格模板相匹配。
同時(shí)，上述的方法還提供了一種電子設(shè)備，可以應(yīng)用到一個(gè)快速掃描裝置中，它對預(yù)選區(qū)域的文稿進(jìn)行拍攝，將所拍攝到的結(jié)果傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中保存下來，即達(dá)到與掃描儀相類似的效果。
該發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果是使現(xiàn)有的數(shù)碼相機(jī)與拍照手機(jī)除具有手機(jī)的正常功能外，還可以對文稿等進(jìn)行攝入，經(jīng)過軟件的校正后，可以成為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的掃描圖像信息，使其具有同普通掃描儀一樣的功能與特點(diǎn)，如果配套使用字體識別程序，將更容易對字符、表格進(jìn)行識別及保存。以上述方法制作成的快速掃描裝置，具有一次成像面掃描、速度快、方便的特點(diǎn)，當(dāng)然，目前也存在分辨不高的不足。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明提出的數(shù)碼照片面掃描方法及裝置的流程與步驟示意圖。
圖2是本發(fā)明提出的數(shù)碼照片面掃描方法及裝置的掃描儀裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2中說明1、外殼；2、文稿箱；3、攝像頭。
具體實(shí)施例方式
在實(shí)際工作的文檔處理中，最常用的文檔規(guī)格以及掃描文件的規(guī)格是A4幅面的，所以在本優(yōu)選實(shí)施中，就以A4幅面和以顯示器像素點(diǎn)定義為例，當(dāng)然不僅限于此，可以預(yù)定義各種規(guī)格、尺寸及方式。
A4幅面的幾何尺寸為210mm*297mm，根據(jù)需要顯示的特性與想要得到的顯示尺寸定義一個(gè)像素點(diǎn)，例如可以預(yù)定義一個(gè)像素點(diǎn)表示原圖像的0.25mm，這樣在顯示屏幕定義為1024*768個(gè)像素時(shí)就可以比較完整地一個(gè)A4幅面的圖像了。
建立規(guī)格模板的目的是為了建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的模式，為以后的校正圖像有一個(gè)匹配的參考樣本，拿己知的模板作參考，把合適的原始圖像也轉(zhuǎn)換成為同樣大小的一塊區(qū)域，就可以去成一系列的標(biāo)準(zhǔn)圖像，就如同掃描后的標(biāo)準(zhǔn)大小一樣，因而，這個(gè)規(guī)格可以根據(jù)需要而制定和修正，也可以手工來調(diào)整。
為了獲取文稿的圖像信息，在來實(shí)施例中用數(shù)碼相機(jī)或是拍照手機(jī)來對其進(jìn)行拍照，在實(shí)際辦公使用的文稿中，以白色紙為最為常見，為了能夠讓拍照產(chǎn)生的圖像與拍照背景之間具有明顯邊緣特征，也就是可以非常容易地在數(shù)碼照片中區(qū)分出哪一塊區(qū)域是文稿，哪一塊區(qū)域是背景，所以背景宜選用顏色與白色對比強(qiáng)烈的色彩，例如黑色或是深顏色，這樣就可以自數(shù)碼照片上簡單容易地區(qū)分出那一塊區(qū)域是文稿，那一塊區(qū)域是背景了，這樣做是為了便于識別算法對邊緣的準(zhǔn)確識別。如果文稿是深色的，那么背景最好是相對色的淺色，之后再以數(shù)碼相機(jī)或是拍照手機(jī)進(jìn)行拍攝即可。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，有時(shí)可能會不容易找到與文稿顏色相對比具有強(qiáng)烈反差的顏色背景，這時(shí)候，可以在文稿的邊緣加上一個(gè)相對色比較強(qiáng)烈的邊框，以形成一個(gè)具有明確色彩對比效果的邊緣，例如，在圖書館中，在淺色桌面上打開一本普通白色書籍，可以在所找開書籍的邊緣放置一個(gè)黑色邊框，此時(shí)再拍攝，就可以保存下具有明顯對比效果的圖像，以便于后一步的程序自動處理，在準(zhǔn)備完以上的工作之后即可以進(jìn)行拍攝了。
在前面這樣做是為了圖像的邊緣檢測，通常從一幅復(fù)雜背景中提取對象物的邊緣都是以原始圖像為基礎(chǔ)，檢測圖中每個(gè)象素點(diǎn)與其鄰域內(nèi)的灰度變化，利用邊緣鄰近的一階或二階方向?qū)?shù)的變化規(guī)律來檢測出邊緣，以達(dá)到從背景中分割出對象物的目的，所以，相互對比程度越明顯，就越容易實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。
將上述通過拍攝所獲得的數(shù)碼照片圖像信息通過通訊接口，一般最常見的是與計(jì)算機(jī)通訊的USB接口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，可以是將一批數(shù)碼照片文件傳輸?shù)接?jì)算機(jī)并保存起來，也可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀察與選擇，實(shí)時(shí)的工作狀態(tài)就如同將數(shù)碼相機(jī)作為一個(gè)攝像頭來使用，但此時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣葧苤朴诮涌谕ㄓ嵉哪芰?，但可以?shí)時(shí)地看到所能夠獲取的圖像的效果與范圍，可以根據(jù)需要有針對性的進(jìn)行選擇，使最后的效果更加地接近真正的掃描儀。
在計(jì)算機(jī)上打開上述的數(shù)碼照片以后，可以選擇以自動與人工的方式進(jìn)行校正，在一般情況下都可以選用自動校正的方法，啟動相應(yīng)的校正程序，由程序完成，如果自動校正的效果不好或是其它原因而選用手動校正程序，可以所獲得的原始參考照片上直接對邊緣進(jìn)行分割，即把文稿的四個(gè)邊直接用直線劃分出來，正常情況下是一個(gè)不規(guī)則的四邊形，用這個(gè)不規(guī)則的四邊形直接與前面預(yù)定義的規(guī)格模板去匹配，就可以得到標(biāo)準(zhǔn)格式的文稿的圖像了。
自動校正的過程大致是這樣的對以上述獲得的圖像信息，由計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行圖像邊緣提取，進(jìn)行圖像邊緣提取的步驟，主要包括(1)去噪聲；(2)微分或差分運(yùn)算；(3)二值化處理；(4)細(xì)化等幾個(gè)步驟。其中微分或差分運(yùn)算，也可以采用拉普拉茲算子，索貝爾算子，羅伯特算子等模板運(yùn)算方法。在進(jìn)行邊緣提取之后，再進(jìn)行邊緣連接，即根據(jù)上述的邊緣提取的結(jié)果，邊緣連接是把邊緣提取的結(jié)果歸結(jié)為類矩形或是不規(guī)則多邊形，其基本算法步驟為(1)根據(jù)邊緣提取特征歸結(jié)為邊緣線，邊緣線可以為一直線或是曲線；(2)求出上述每兩條邊緣線的交點(diǎn)或頂點(diǎn)；(3)將交點(diǎn)或是頂點(diǎn)各個(gè)相連接。這樣就生成了一個(gè)多邊形，這個(gè)多邊形與預(yù)定義的規(guī)格模板進(jìn)行比對，一般情況肯定不能夠完全符合，如不符合規(guī)格模板的原始圖像則對其進(jìn)行校正，校正的方法是使原始圖像按照比例均勻拉伸、壓縮變換為規(guī)格模板，與預(yù)定義的規(guī)格模板相匹配。這樣就可以得到標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格圖像，也就是與普通掃描儀掃描后產(chǎn)生的圖像具有一樣的結(jié)果，把校正后的結(jié)果與模板進(jìn)行匹配并保存下來，就是我們需要的結(jié)果。
以上兩種方法所得到的圖像信息的過程可以得出，經(jīng)過數(shù)碼相機(jī)或是拍照手機(jī)的一次拍照即可以得到一個(gè)文稿的全部圖像信息，是通過對一個(gè)面的圖像的同時(shí)攝取，但與普通掃描儀的結(jié)果類似，所以稱作為數(shù)碼照片面掃描，而且是一次就可以完成的，速度只需要不到1秒種，少于現(xiàn)有的掃描儀掃描速度，它經(jīng)過軟件校正后消除了變形與畸變，即與標(biāo)準(zhǔn)掃描儀所掃描所得到的結(jié)果相同，當(dāng)然也有不足，最大不足就是在現(xiàn)有的攝影條件的限制下，就是在數(shù)碼相機(jī)與拍照手機(jī)的像素分辨率不高的情況下，數(shù)碼照片面掃描的分辨率會比不上現(xiàn)有掃描儀，但是在一般場合應(yīng)用已經(jīng)可以滿足，并且隨著圖像傳感器的分辨率的提高，一次性的數(shù)碼照片面掃描的分辨率也會越來越高的，并且具有掃描速度上的絕對優(yōu)勢。
在完成上述功能的基礎(chǔ)上，還可以應(yīng)用字符識別程序，對所獲得的信息進(jìn)行文字與表格識別，因?yàn)橐呀?jīng)對圖像進(jìn)行了校正，所以此進(jìn)的識別正確率較沒有經(jīng)過校正的結(jié)果會大大優(yōu)化與提高，使數(shù)碼照片面掃描方法及裝置更加具有實(shí)用性。
所以，上述的這種方案也適用于拍照手機(jī)對名片的識別保存，以及其它的文字圖案的處理和保存，不但可以應(yīng)用于中文，如果配套的識別軟件為其它語種，還可以進(jìn)行其它文字的文字圖案的識別、處理和保存，也可以達(dá)到同樣的目的。
同時(shí)，應(yīng)用以上的數(shù)碼相片掃描方法，還可以制作一種可以進(jìn)行一次性數(shù)碼照片面掃描的裝置，其基本結(jié)構(gòu)如附圖2所示，該裝置主要由外殼1、文稿箱2、攝像頭3組成，外殼1呈箱體狀，為了便于放置書本或是文稿，在外殼1的下側(cè)設(shè)置有一文稿箱2，為了能夠獲取文稿的圖像信息，在外殼1的一側(cè)有一攝像頭3，攝像頭3也可以數(shù)碼相機(jī)及臨時(shí)的拍照手機(jī)，都可以直接將圖像信息攝取，或是傳入到計(jì)算機(jī)并顯示在顯示屏上，為了更好地達(dá)到獲取圖像和方便的目的，可以在攝像頭3前面也可以設(shè)置光學(xué)模組，這樣用戶可以根據(jù)清晰度、位置等情況，決定是否拍攝下來，如果原始圖像沒有變形，可以直接存取，就不用校正，如果有變形，可以通過上述的方法進(jìn)行校正再保存下來，這樣的裝置可以快速一次性地把文稿的全部信息快速保留下來，就相當(dāng)于完成普通掃描儀的主要功能，如果有變形還可以應(yīng)用校正軟件進(jìn)行校正，使其保持原樣。
雖然這里只說明了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，但其意并非限制本發(fā)明的范圍、適用性和配置。相反，對實(shí)施例的詳細(xì)說明可使本領(lǐng)域技術(shù)人員得以實(shí)施。應(yīng)能理解，在不偏離所附權(quán)利要求書確定的本發(fā)明精神和范圍情況下，可對一些細(xì)節(jié)做適當(dāng)變更和修改。
權(quán)利要求
1.一種可對文稿進(jìn)行掃描整理的數(shù)碼照片面掃描方法及裝置，該數(shù)碼照片面掃描方法及裝置可以實(shí)現(xiàn)對可視圖像的一次性面掃描處理，其方法和步驟為(a)在計(jì)算機(jī)內(nèi)預(yù)定義好圖像規(guī)格模板；(b)將要準(zhǔn)備拍攝的文稿放在與其自身可形成明顯色彩反差的背景之上，或是在文稿邊緣加上具有明顯色彩反差的邊緣標(biāo)志；(c)由具有拍照功能的設(shè)備，對有目標(biāo)文稿進(jìn)行拍攝，以獲取目標(biāo)文稿的原始圖像信息；(d)將獲得的原始圖像信息可以實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)并顯示，也可以保存在計(jì)算機(jī)的存儲器中，或存在可拍照設(shè)備的內(nèi)部存儲器中；(e)對以上述獲得的圖像信息，由計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行圖像邊緣提取，或選擇手動邊緣分割；(f)進(jìn)行邊緣連接，即根據(jù)上述的邊緣提取的結(jié)果，找出頂點(diǎn)并相連接，歸結(jié)為類矩形或是不規(guī)則多邊形；(g)與預(yù)定義的規(guī)格模板進(jìn)行比對；(h)如不符合規(guī)格模板的原始圖像則對其進(jìn)行校正，并匹配得到規(guī)格圖像，即將校正后的結(jié)果與模板進(jìn)行匹配并保存下來；(i)對具有對文字、名片、表格等圖像信息，可啟動字符識別程序或驅(qū)動方法，對文字及表格進(jìn)行識別；(j)識別的結(jié)果可反應(yīng)在設(shè)備顯示器及計(jì)算機(jī)顯示屏幕上；(k)判斷是否結(jié)束并保存識別掃描信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中(c)所述的設(shè)備為拍照手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)及攝像頭等類似設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，為了得到明顯色彩反差，可以要拍攝的白色文稿邊緣加一相對色如黑色的邊框。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中(e)所提及的由計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行圖像邊緣提取的步驟，主要包括(1)去噪聲；(2)微分或差分運(yùn)算；(3)二值化處理；(4)細(xì)化等幾個(gè)步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所提及的(2)微分或差分運(yùn)算，也可以采用拉普拉茲算子，索貝爾算子，羅伯特算子等模板運(yùn)算方法。
6.根據(jù)權(quán)得要求1中(f)所述的邊緣連接是根據(jù)邊緣提取歸結(jié)為類矩形或是不規(guī)則多邊形，其基本算法步驟為(1)根據(jù)邊緣提取特征歸結(jié)為邊緣線，邊緣線可以為一直線或是曲線；(2)求出上述每兩條邊緣線的交點(diǎn)或頂點(diǎn)；(3)將交點(diǎn)或是頂點(diǎn)各個(gè)相連接。
7.根據(jù)權(quán)得要求1中(h)所述的對原始圖像則進(jìn)行校正，其方法為使找出邊緣頂點(diǎn)特征的原始圖像按照比例均勻拉伸、壓縮變換為規(guī)格模板，與預(yù)定義的規(guī)格模板相匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，可以制作成一種數(shù)碼照片面掃描方法及裝置，其特征在于該裝置主要由外殼1、文稿箱2、攝像頭3組成，外殼1呈箱體狀，在外殼1的下側(cè)有一文稿箱2，用于放置文稿，在外殼1的一側(cè)有一攝像頭3。
全文摘要
該發(fā)明是一種數(shù)碼照片面掃描方法及裝置，其方法與步驟為在計(jì)算機(jī)內(nèi)預(yù)定義好圖像規(guī)格模板，使要準(zhǔn)備拍攝的文稿與背景之間具有明顯顏色反差，由具有拍照功能的設(shè)備，對文稿進(jìn)行拍攝，由計(jì)算機(jī)程序?qū)D像進(jìn)行邊緣提取，以及邊緣連接及匹配、保存，并可對文字及表格進(jìn)行字符識別，同時(shí)，上述的方法可以應(yīng)用到一個(gè)快速面掃描裝置中，主要由外殼、文稿箱、攝像頭構(gòu)成，可達(dá)到與掃描儀相類似的效果，其優(yōu)點(diǎn)和效果是使現(xiàn)有的數(shù)碼相機(jī)與拍照手機(jī)除成為一種快速掃描裝置，具有一次成像、速度快、方便的特點(diǎn)。
文檔編號G06T11/00GK1870709SQ20051007102
公開日2006年11月29日 申請日期2005年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月23日
發(fā)明者宋柏君 申請人:宋柏君