分割椭圆形图案中环绕文字的方法和装置

技术特征：
1.一种分割带有椭圆边框的椭圆形图案中的环绕文字的方法，其特征在于，包括：提供需要提取环绕文字的带有椭圆边框的椭圆形图案；将图案转为灰度图，将灰度图的前景和背景分隔开，得到二值化图像；获取图像上所有的轮廓，并拟合其中的每个轮廓，从中获得与椭圆边框对应的椭圆形状；根据获得的椭圆形状去除椭圆边框，得到不带边框的椭圆图像；判别图像中是否有水平文字；若有水平文字，则对图像进行校正，分割并提取水平文字，并去除水平文字；分割图像中的环绕文字。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过拟合轮廓得到与椭圆边框对应的椭圆轮廓形状，将获得的椭圆轮廓形状进行调整，对该椭圆轮廓形状进行旋转、平移和/或缩放变换，取包含前景像素点数量最多的形状作为与椭圆边框对应的椭圆形状，然后根据预定比例，取一个比该椭圆形状小且与其同心的第一同心椭圆，只保留第一同心椭圆内的区域，从而去除椭圆边框。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据预定比例，取一个比该椭圆形状小且与其同心的第二同心椭圆，计算该第二同心椭圆区域内的最大连通域面积，如果其大于设定的阈值，则判别检测到了水平文字。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，若判别图像中有水平文字，对第二同心椭圆区域进行图像y轴方向的投影，投影值为前景像素数量，对该椭圆区域进行一定次数的旋转，选取使零投影值最多的旋转角度，作为图像的粗略矫正角度；图像根据粗略矫正角度粗略旋转后，选取一个矩形，在该矩形区域内进行图像y轴方向的投影，投影值为前景像素数量，对该矩形区域进行预定次数的旋转，选取使零投影值最多的旋转角度，作为图像的最佳角度。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，图像校正之后，对该矩形区域进行图像y轴方向的投影，投影值为前景像素数量，利用一种自适应阈值算法获得一个合理的阈值，选取大于该阈值的投影值作为横字区域，形式为[[y
a1
,y
a2
],[y
a3
,y
a4
],...]；对于横字区域，对其作图像x轴方向上的投影，剔除靠近和超过边框范围的投影值，用一种自适应阈值算法获得一个合理的阈值，选取大于该阈值的投影值作为文字区域，其形式为：对于横字区域[y
a1
,y
a2
]，其内部文字可表示为：[[x
b1
,y
a1
],[x
b2
,y
a2
],...]，最终实现对水平文字的分割并去除。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分割环绕文字的方法如下：根据预定比例，取一个比该椭圆形状小且与其同心的第三同心椭圆，计算该第三同心椭圆每个点的切线方程，计算每个切线方程的垂线方程，由此计算垂线方程对应的垂线与第三同心椭圆的交点，并得到垂线段，垂线段为第三同心椭圆上的点和所求得交点的连线，计算垂线段上的前景像素点数量，以此作为环形投影直方图，利用自适应阈值算法获得一个合理的阈值，选取大于该阈值的投影值作为环形文字区域，根据投影获得环形文字的垂线段边界，将环形文字分割出来；其中每个环形文字区域的边界为左右两个垂线段。7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述自适应阈值算法包括：选取一系列候选阈值，大于该候选阈值的投影值作为前景区域，设选取该候选阈值可初步分割出的前景
区域数量为n，分割出的区域每个区域大小的平均差距为d，则取使αn βd最大时的候选阈值为最优划分的阈值，即合理的阈值，其中α和β为设定好的系数。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，通过数值逼近法或离散求解法求取交点，其中离散求解法包括：通过垂线方程计算垂线与第三同心椭圆的交点时，不解该垂线方程的解析解，而是将第三同心椭圆上的点代入垂线方程中，取误差最小的点作为交点。9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，计算每个环形文字区域左右两个垂线段边界的外积，根据外积正负判断夹角为锐角还是钝角，设垂线方程为ax by c＝0，法向量为(a，b)，依据垂线与其法向量的外积判断是取垂线的上半平面还是下半平面，从而实现对环形文字区域的分割。10.一种用于执行权利要求1-9任意一项所述的方法的装置，其特征在于，包括：图像预处理模块，用于将图案转为灰度图，将灰度图的前景和背景分隔开，得到二值化图像；椭圆拟合及去除边框模块模块，用于获取图像上所有的轮廓，并拟合其中的每个轮廓，从中获得与椭圆边框对应的椭圆形状，并根据获得的椭圆形状去除椭圆边框，得到不带边框的椭圆图像；分割并去除水平文字模块，用于判别图像中是否有水平文字；若有水平文字，则对图像进行校正，分割并提取水平文字，并去除水平文字；以及分割环绕文字模块，用于分割图像中的环绕文字。

技术总结
本发明公开了一种分割带有椭圆边框的椭圆形图案中的环绕文字的方法，包括：提供需要提取环绕文字的带有椭圆边框的椭圆形图案；将图案转为灰度图，将灰度图的前景和背景分隔开，得到二值化图像；获取图像上所有的轮廓，并拟合其中的每个轮廓，从中获得与椭圆边框对应的椭圆形状；根据获得的椭圆形状去除椭圆边框，得到不带边框的椭圆图像；判别图像中是否有水平文字；若有水平文字，则对图像进行校正，分割并提取水平文字，并去除水平文字；分割图像中的环绕文字。该方法可以有效将带有椭圆边框的椭圆形单色简单图案中水平文字和环绕文字分割出来。字分割出来。字分割出来。


技术研发人员：李丰润 徐浩 陆璐 冼允廷 魏众国
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/7/1