基于Shearlet变换的扫描文档图像倾斜检测

张新红; 张一凡; 张帆

doi:doi:10.3788/LOP55.011007

激光与光电子学进展, 2018, 55 (1): 011007, 网络出版: 2018-09-10

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Skew Detection of Scanned Document Image Based on Shearlet Transform

张新红 ^1,2张一凡 ¹张帆 ^1,*

作者单位

¹ 河南大学图像处理与模式识别研究所, 河南开封 475000

² 河南大学软件学院, 河南开封 475000

图 & 表

图 1. 频域支撑

Fig. 1. Frequency domain support

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图 2. Shearlet变换在频域中的部分基函数

Fig. 2. Some basis functions of Shearlet in frequency domain

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图 3. 基于剪切波变换的文档图像倾斜校正流程图

Fig. 3. Flow chart of document images skew correction based on Shearlet transform

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图 4. Shearlet尺度示例图

Fig. 4. Frequency domain distribution of Shearlet

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图 5. 实验图像

Fig. 5. Experimental images

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图 6. 不同尺度下所有分量的能量对比。(a)第2尺度;(b)第3尺度;(c)第4尺度;(d)第5尺度

Fig. 6. Energy of all coefficients at different scales. (a) 2^nd scale; (b) 3^rd scale; (c) 4^th scale; (d) 5^th scale

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图 7. 旋转校正后的图像

Fig. 7. Corrected images

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图 8. 加噪声前后第5尺度分量的能量对比。(a)加噪声前;(b)加噪声后

Fig. 8. Comparison of the 5^th scale component before and after adding noise. (a) Before adding noise; (b) after adding noise

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表 1实验结果的比较

Table1. Comparison of experimental results

Image	Skew angle /(°)
Image	ICDAR2013 dataset	Radon	PCP	e-PCP	PPA	Our method
1	8.63	9	8.40	8.41	8.49	8.55
2	22.01	22	22.36	22.35	22.23	21.81
3	14.76	15	14.22	14.22	14.45	14.69
4	5.59	5	5.29	5.31	5.43	5.54
5	28.82	29	28.38	28.41	28.56	28.47
6	9.35	9	9.01	9.04	9.11	9.48
7	11.47	11	11.17	11.18	11.36	11.31
8	18.75	19	18.32	18.31	18.42	18.46
9	23.49	23	23.58	23.69	23.30	23.33
10	13.57	14	13.43	13.41	13.51	13.84

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表 2分组实验平均误差的比较

Table2. Comparison of average errors in grouping experiments

Group	Image number	Skew angle /(°)
Group	Image number	Radon	PCP	e-PCP	PPA	Our method
English	50	0.323	0.256	0.256	0.193	0.167
Chinese	50	0.402	0.351	0.355	0.232	0.136
English with diagrams	50	0.384	0.323	0.325	0.207	0.181
Chinese with diagrams	50	0.563	0.366	0.369	0.261	0.158

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张新红, 张一凡, 张帆. 基于Shearlet变换的扫描文档图像倾斜检测[J]. 激光与光电子学进展, 2018, 55(1): 011007. Zhang Xinhong, Zhang Yifan, Zhang Fan. Skew Detection of Scanned Document Image Based on Shearlet Transform[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2018, 55(1): 011007.

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图 1. 频域支撑

Fig. 1. Frequency domain support

图 2. Shearlet变换在频域中的部分基函数

Fig. 2. Some basis functions of Shearlet in frequency domain

图 3. 基于剪切波变换的文档图像倾斜校正流程图

Fig. 3. Flow chart of document images skew correction based on Shearlet transform

图 4. Shearlet尺度示例图

Fig. 4. Frequency domain distribution of Shearlet

图 5. 实验图像

Fig. 5. Experimental images

图 6. 不同尺度下所有分量的能量对比。(a)第2尺度;(b)第3尺度;(c)第4尺度;(d)第5尺度

Fig. 6. Energy of all coefficients at different scales. (a) 2^nd scale; (b) 3^rd scale; (c) 4^th scale; (d) 5^th scale

图 7. 旋转校正后的图像

Fig. 7. Corrected images

图 8. 加噪声前后第5尺度分量的能量对比。(a)加噪声前;(b)加噪声后

Fig. 8. Comparison of the 5^th scale component before and after adding noise. (a) Before adding noise; (b) after adding noise

表 1实验结果的比较

Table1. Comparison of experimental results

表 2分组实验平均误差的比较

Table2. Comparison of average errors in grouping experiments

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图 1. 频域支撑

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图 2. Shearlet变换在频域中的部分基函数

Fig. 2. Some basis functions of Shearlet in frequency domain

图 3. 基于剪切波变换的文档图像倾斜校正流程图

Fig. 3. Flow chart of document images skew correction based on Shearlet transform

图 4. Shearlet尺度示例图

Fig. 4. Frequency domain distribution of Shearlet

图 5. 实验图像

Fig. 5. Experimental images

图 6. 不同尺度下所有分量的能量对比。(a)第2尺度;(b)第3尺度;(c)第4尺度;(d)第5尺度

Fig. 6. Energy of all coefficients at different scales. (a) 2nd scale; (b) 3rd scale; (c) 4th scale; (d) 5th scale

图 7. 旋转校正后的图像

Fig. 7. Corrected images

图 8. 加噪声前后第5尺度分量的能量对比。(a)加噪声前;(b)加噪声后

Fig. 8. Comparison of the 5th scale component before and after adding noise. (a) Before adding noise; (b) after adding noise

表 1实验结果的比较

Table1. Comparison of experimental results

表 2分组实验平均误差的比较

Table2. Comparison of average errors in grouping experiments

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