Чистка изображения от шумов на Delphi

28 декабря 2015, понедельник | просмотров: 2489

Здравствуйте! Время от времени ко мне поступают просьбы почистить изображение от шумов. Чаще всего такие изображения получаются после сканирования. Так как фон сканера не всегда идеально чист, то часто в конечном результате можно наблюдать посторонние помехи в виде какого-нибудь синего или серого фона, а так же посторонние точки. Это недопустимо в тех случаях, если организация обменивается какими-то нормативными документами, где есть синяя печать или подпись человека, так как при печати теряется четкость документа.

Вот так выглядят исходные изображения, которые нужно почистить от шумов:

Чистка изображения от шумов на Delphi

При увеличении можно заметить те самые помехи.

Специально для такой обработки я написал программу на Delphi, которая удаляет помехи из изображения. Алгоритм работы следующий:
1. Берется темный цвет.
2. Далее сканируются все пиксели изображения.
3. Цвета, которые темнее заданного цвета заменяются на прозрачный цвет.
4. Граница цвета изменяется к более светлым оттенкам и все повторяется заново.

Граница цвета регулируется специальным ползунком.

В режиме конструктора программа имеет такой вид:

Чистка изображения от шумов на Delphi

Исходный код .dfm-фала:

object MainForm: TMainForm Left = 193 Top = 109 AutoScroll = False Caption = #1063#1080#1089#1090#1082#1072' '#1096#1091#1084#1086#1074 ClientHeight = 312 ClientWidth = 658 Color = 14680063 Font.Charset = DEFAULT_CHARSET Font.Color = clWindowText Font.Height = -11 Font.Name = 'MS Sans Serif' Font.Style = [] OldCreateOrder = False Position = poScreenCenter PixelsPerInch = 96 TextHeight = 13 object Shape1: TShape Left = 33 Top = 33 Width = 625 Height = 260 Align = alClient Brush.Color = clBlack Pen.Color = clWhite end object Image1: TImage Left = 33 Top = 33 Width = 625 Height = 260 Align = alClient Proportional = True Stretch = True Transparent = True end object StatusBar1: TStatusBar Left = 0 Top = 293 Width = 658 Height = 19 AutoHint = True Panels = < item Width = 300 end item Width = 50 end> end object ToolBar1: TToolBar Left = 0 Top = 0 Width = 658 Height = 33 ButtonHeight = 21 ButtonWidth = 105 Caption = 'ToolBar1' ShowCaptions = True TabOrder = 1 Transparent = True Wrapable = False object ToolButton1: TToolButton Left = 0 Top = 2 Hint = #1054#1090#1082#1088#1099#1090#1100' '#1080#1079#1086#1073#1088#1072#1078#1077#1085#1080#1077'.' AutoSize = True Caption = '1 - '#1054#1090#1082#1088#1099#1090#1100 ImageIndex = 0 OnClick = ToolButton1Click end object ToolButton2: TToolButton Left = 70 Top = 2 Hint = #1054#1095#1080#1089#1090#1080#1090#1100' '#1086#1090' '#1096#1091#1084#1086#1074'.' AutoSize = True Caption = '2 - '#1055#1086#1095#1080#1089#1090#1080#1090#1100 ImageIndex = 1 OnClick = ToolButton2Click end object ToolButton3: TToolButton Left = 149 Top = 2 Hint = #1057#1086#1093#1088#1072#1085#1080#1090#1100' '#1080#1079#1086#1073#1088#1072#1078#1077#1085#1080#1077' '#1082#1072#1082'.' AutoSize = True Caption = '3 - '#1057#1086#1093#1088#1072#1085#1080#1090#1100' '#1082#1072#1082'...' ImageIndex = 2 OnClick = ToolButton3Click end object ToolButton4: TToolButton Left = 258 Top = 2 Width = 6 Caption = 'ToolButton4' ImageIndex = 3 Style = tbsSeparator end object ToolButton5: TToolButton Left = 264 Top = 2 Hint = #1055#1088#1086#1079#1088#1072#1095#1085#1086#1089#1090#1100'.' AutoSize = True Caption = #1055#1088#1086#1079#1088#1072#1095#1085#1086#1089#1090#1100 Down = True ImageIndex = 3 Style = tbsCheck OnClick = ToolButton5Click end object ToolButton6: TToolButton Left = 347 Top = 2 Width = 7 Caption = 'ToolButton6' ImageIndex = 4 Style = tbsSeparator end end object TrackBar1: TTrackBar Left = 0 Top = 33 Width = 33 Height = 260 Hint = #1059#1088#1086#1074#1077#1085#1100' '#1086#1095#1080#1089#1090#1082#1080' '#1096#1091#1084#1086#1074' ('#1085#1080#1078#1085#1103#1103' '#1075#1088#1072#1085#1080#1094#1072')' Align = alLeft Max = 255 Orientation = trVertical Position = 255 TabOrder = 2 ThumbLength = 18 TickMarks = tmTopLeft OnChange = ToolButton2Click end object OpenDialog1: TOpenDialog Filter = #1048#1079#1086#1073#1088#1072#1078#1077#1085#1080#1103'|*.bmp' Title = #1042#1099#1073#1086#1088' '#1080#1079#1086#1073#1088#1072#1078#1077#1085#1080#1103 Left = 72 Top = 40 end object SaveDialog1: TSaveDialog DefaultExt = '*.bmp' Filter = 'BMP-'#1080#1079#1086#1073#1088#1072#1078#1077#1085#1080#1103'|*.bmp' Options = [ofOverwritePrompt, ofHideReadOnly, ofEnableSizing] Title = #1057#1086#1093#1088#1072#1085#1077#1085#1080#1077' '#1080#1079#1086#1073#1088#1072#1078#1077#1085#1080#1103 Left = 104 Top = 40 end end

Исходный код .dpr-файла:
program Clea; uses Forms, XPMan, Main in 'Main.pas' {MainForm}; begin Application.Title:='Чистка шумов'; Application.Initialize; Application.CreateForm(TMainForm, MainForm); Application.Run; end.

Исходный код .pas-файла:
unit Main; {$R *.dfm} interface uses Windows, SysUtils, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, ComCtrls, ToolWin, ExtCtrls, Classes; type TMainForm = class(TForm) OpenDialog1: TOpenDialog; StatusBar1: TStatusBar; SaveDialog1: TSaveDialog; Shape1: TShape; ToolBar1: TToolBar; ToolButton1: TToolButton; ToolButton2: TToolButton; ToolButton3: TToolButton; ToolButton4: TToolButton; ToolButton5: TToolButton; ToolButton6: TToolButton; Image1: TImage; TrackBar1: TTrackBar; procedure ToolButton1Click(Sender: TObject); procedure ToolButton2Click(Sender: TObject); procedure ToolButton3Click(Sender: TObject); procedure ToolButton5Click(Sender: TObject); end; var MainForm: TMainForm; S: String = ''; {Имя изображения} implementation procedure TMainForm.ToolButton1Click(Sender: TObject); begin {Открыть} if OpenDialog1.Execute then begin S:=OpenDialog1.FileName; Image1.Picture.Bitmap.LoadFromFile(S); StatusBar1.Panels[01].Text:=ExtractFileName(S) + ' [' + IntToStr(Image1.Picture.Width) + ' x ' + IntToStr(Image1.Picture.Height) + ']'; end; end; procedure TMainForm.ToolButton2Click(Sender: TObject); var X, Y: Word; B: TBitmap; R: pByteArray; begin {Очистка от шума} if Image1.Picture.Bitmap.Handle <= 00 then Exit; B:=TBitmap.Create; B.LoadFromFile(S); for Y:=00 to B.Height - 01 do begin R:=pByteArray(B.Scanline[Y]); for X:=00 to (B.Width * 3) - 01 do if R[X] > TrackBar1.Position then R[X]:=$FF; {Заменяем белым цветом!} end; Image1.Picture.Graphic:=B; B.Free; end; procedure TMainForm.ToolButton3Click(Sender: TObject); begin {Сохранить как} if Image1.Picture.Bitmap.Handle <= 00 then Exit; if SaveDialog1.Execute then Image1.Picture.Bitmap.SaveToFile(SaveDialog1.FileName); end; procedure TMainForm.ToolButton5Click(Sender: TObject); begin {Прозрачность} Image1.Transparent:=ToolButton5.Down; end; end.

Программа имеет всего одну форму. На главной форме четыре кнопки:
1. Открыть. Открывает исходное изображение. Входной файл должен быть BMP-формата!
2. Почистить. Чистит шум по выбранной границе. Происходит автоматически по изменению положения ползунка.
3. Сохранить как.... Сохраняет открытое изображение с изменениями в BMP-формате.
4. Прозрачность. Включает или отключает режим прозрачности. Прозрачным считается белые цвет. При включенном режиме белый цвет становится черным, и все остальное - это отличные от белого цвета пиксели! В том числе и помехи.

Так выглядит программа с загруженным исходным изображением с выключенным режимом прозрачности.

Чистка изображения от шумов на Delphi

Ниже показан режим прозрачности в работе:

Можно отчетливо разглядеть все ненужные помехи.

Двигая ползунок вверх, помехи начинают исчезать.

Чистка изображения от шумов на Delphi

После того как помехи удалены выключаем режим прозрачности и видим совершенно чистую картинку.

Такую картинку можно накладывать, например, на текст со включенным режимом прозрачности. Например в MS Word для этого есть функция "Установить прозрачный цвет".

Чистка изображения от шумов на Delphi

В программу можно загружать и документы большего размера. Он готов чистить страницы целиком с большой скоростью!