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专利号: 2019108375662
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无线扫描笔的图像预处理方法,其特征在于,所述无线扫描笔的图像预处理方法包括:接收无线扫描笔获取并发送的原始图像,对原始图像进行中值滤波,并提取灰度图像;

其中,所述对原始图像进行中值滤波时,采用3*3的区域作为采样窗口,并且不对原始图像的边界做处理;

对所述灰度图像采用直方图算法进行处理,得到灰度直方图;

对所述灰度图像进行二值化处理;

对二值化处理后的图像进行形态学的闭操作,得到图像预处理后的最终图像;

其中,所述对灰度图像进行二值化处理,包括:

定义所述灰度图像为一幅大小为M×N的具有S个色阶的图像X,其中S的取值范围为(0~255),定义xmn为图像X中像素点(m,n)处的像素灰度值,定义μX(xmn)为像素点(m,n)具有指定属性的隶属度值,定义模糊集表达式为:X={xmn,μX(xmn)}                       (1)其中,m=0,1,…,M‑1;n=0,1…,N‑1;0≤μX(xmn)≤1;

定义h(g)为图像X中具有灰度级g的像素个数,根据给定的分割阈值t,将图像X分割成前景和背景两部分,分别计算出前景和背景两部分的像素个数Np和Nb,以及灰度平均值μp和μb如下:定义隶属度函数:

定义图像X的最大和最小灰度值分别为gmax和gmin,取常数 使得0.5≤μX(xmn)≤1;

根据香农熵函数来度量模糊度:

基于香农熵函数,一个模糊集A的熵定义为:

拓展到二维的图像,得到图像X的熵表达为:

定义Tx为求取的阈值,定义gk为所述灰度直方图具有的灰度级,且k=1,2,…,S‑1,S,定义h(gk)为所述灰度直方图中具有灰度级gk的像素个数,S个灰度级从小到大排列为{g1、g2、g3、…、gS‑1、gS},取阈值Tx的计算公式如下:根据公式(9)逐一取x计算对应的Tx,将Tx作为给定阈值t代入公式(4)和公式(5)计算μp和μb,将计算出的μp和μb代入公式(6)得到μX(xmn),并将μX(xmn)代入公式(8)计算得到当前阈值Tx时图像X的模糊度E(X);

遍历所有x后得到 或 个E(X),取所有E(X)中值最小的E(X)所对应的Tx作为最佳的分割阈值将图像X分割成前景和背景两部分;

其中,所述对二值化处理后的图像进行形态学的闭操作,得到图像预处理后的最终图像,包括:定义二值化处理后的图像为图像W;

取结构元素 其中1表示白色,0代表黑色;

先对图像W进行膨胀处理:用结构元素B扫描图像W中的每一个像素,用结构元素B中的每一个元素与其覆盖的像素做“或”运算,若运算结果都为0,则设置被覆盖的像素的值为0,否则为1,扫描完成后得到膨胀图像G;

再对膨胀图像G进行腐蚀处理:用结构元素B扫描膨胀图像G中的每一个像素,用结构元素B中的每一个元素与其覆盖的像素做“与”运算,若运算结果都为1,则设置被覆盖的像素的值为1,否则为0,扫描完成后得到图像预处理后的最终图像。

2.一种无线扫描笔的图像预处理系统,包括无线扫描笔、以及与所述无线扫描笔无线通信的服务器,所述服务器包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1所述的无线扫描笔的图像预处理方法的步骤。