福州大学本科生毕业设计(论文)--基于数学形态学的图像文字区域检测

本科生毕业设计（论文）题目：基于数学形态学的文字区域检测姓名：徐清学号：030901240学院：数学与计算机科学学院专业：信息与计算科学年级：2009指导教师：（签名）2013年5月26日i基于数学形态学的图像文字区域检测摘要图像中的文字在计算机中的自动识别，即文字的自动检测、识别技术已成为当前图像处理和多媒体领域研究的热点。然而，目前计算机直接对图像进行分析、理解仍然较为困难。要将图像中的文字提取出来，首先需要将图像中的文字区域从复杂背景中准确定位出来，即对图像中的文字进行检测。本文主要基于数学形态学，研究从图像中抽取文字区域的算法。实验的图像为复杂背景的文字图像，选取具有代表性的书本、期刊封面为检测对象。由于大多数书本、期刊封面的文字都是嵌入到背景中的，而且很多字体大小不同，这就给文字的检测带来相当的难度，可以运用数学形态学中具有一定性态的结构元素来度量和提取图像中的文字区域。而且形态学用于边缘检测，具有优良的去噪性，是一个重大突破。从图像中抽取出文字区域可以分为两个部分：对文字区域分割和提取出文字。在区域分割中，通过结构元素在图像的灰度图中检测出文字区域的范围，通过形态学分割，生成子图像，由于区域宽度和文字的大小关联，因此大小不同的文字会被分成不同的子图像组，形态学的相应运算可以用来描述这一整个过程。而提取文字可以分成特性增强、候补文字区域抽出和整形处理。特性增强即通过形态学的开、闭等运算来减少残留噪音，并进一步对子图像中已分割的文字区域进行强化，然后从灰度图中提取出候选文字块，最后去除噪音，去噪音可以通过形态学的整形算法，对图像进行有条件的膨胀腐蚀等操作来得到比较完整的文字区域。关键词：文字检测，数学形态学，结构元素，膨胀，腐蚀，开运算，闭运算iiTextDetectionApproachforImageBasedonMathematicMorphologyAbstractTheautomaticrecognitionofthetextinimagesinthecomputer,namelytextautomaticdetection,identificationtechnologyhasbecomeahotspotofresearchinthefieldofimageprocessingandmultimedia.However,thecomputer’sanalysis,understandingtotheimagedirectlyisstilldifficultatpresent.Toextractfromthetext,firstofall,itneedtoaccuratetextareasinimageswithcomplexbackground,whichdetectthetextintheimage.Thispapermainlybasedonmathematicalmorphology,fromtheextractionoftextareasinimagesalgorithm.Theexperimentalimagesfortextimagesincomplexbackground,selectabookorJournalofrepresentativeforthedetectionasobjects.Sincethemajorityofthetextsinthecoverofbooks,periodicalsareembeddedintothebackground,andalotoffontshavedifferentsize,whichbringmuchdifficultytothetextdetection.Wecanuseacertainstateofstructureelementinmathematicalmorphologytomeasureandextracttextregionsinimages.Andmorphologyinedgedetectionhasgooddenoising,isamajorbreakthrough.Fromtheimagesegmentedtextareaofthewholeprocesscanbedividedintotwoparts:segmentationandcharacterextractionprocessingfield.Inthefieldofsegmentation,throughaseriesofstructuralelementsinthegrayimagedetectiontextarea,aftermorphologicalsegmentationisgeneratedafteraseriesofsubimages,relatedareawidthandthesizeoftext,textwithdifferentsizesaregroupedintodifferentsubimage,thewholeprocesscanbeusedtodescribethemorphologicaloperation.Toimprovethecharacteristicsofthecharacterextractionprocessing,plasticprocessingandextractionofcandidatecharacterarea.Throughtheprocessingoperationaccordingtothecharacteristicsoftheopeningtotheimagereduction,imageenhancementarithmeticremainnoisecharacterarea,andthecandidatecharacterareaextractingashvalueimage,soundandimagedenoisingalgorithmbasedonmorphologyofexpansion,thenTogetacompleteintegralcharacterarea.KeyWords:TextDetection,MathematicalMorphology,StructuralElements,Dilation,Erosion,Opening,Closingiii目录目录..........................................................................................................................III第1章绪论....................................................................................................................11.1研究背景和意义.......................................................................................................11.2研究现状...................................................................................................................11.3研究的主要内容.......................................................................................................2第2章数学形态学........................................................................................................32.1数学形态学概述.......................................................................................................32.1.1形态学的基本思想............................................................................................32.1.2形态学产生的背景和发展.................................................................................32.2二值形态学的基本运算...........................................................................................42.3形态学在文字检测中的应用...................................................................................8第3章文字区域检测..................................................................................................103.1文字区域检测步骤.................................................................................................103.1.1图像二值化......................................................................................................10（1）全局阈值方法......................................................................................................10（2）局部阈值方法......................................................................................................103.1.2图像背景分离..................................................................................................103.1.3文字边缘检测...................................................................................................113.1.4文字边缘提取..................................................................................................123.2传统边缘检测算子.................................................................................................12第四章文字边缘检测实验设计..................................................................................144.1实验环境.......