Adaptive binarization with non-uniform image illumination

Abstract

У статті розглянуто процес бінаризації зображення для його подальшого розпізнавання. Під час бінаризації зображення з нерівномірним освітленням виникають шуми, які унеможливлюють виділення ознак на зображенні. На прикладі зображення QR-коду проаналізовано метод Оцу, метод Ніблека та метод Бернсена. У процесі застосування цих методів виявлено певні помилки бінаризації зображення з нерівномірним освітленням. Тому виникла потреба знайти кращий метод. Представлений метод адаптивної бінаризації є простим розширенням методу Бернсена, головна ідея якого полягає в порівнянні кожного пікселя із середнім арифметичним пікселів у його околі та одночасному застосуванні інтегрального подання зображення.

The article considers the image binarization process for its further recognition. During binarization of the image with non-uniform illumination some noise appears which makes it impossible to select features in the image. Considering the QR-code image as an example, Otsu method, Niblack method and Bernsen method were analyzed. Some errors in binarization of the image with non-uniform illumination were detected in the process of application of these methods. Therefore, the necessity of finding a better method arose. The presented method of adaptive binarization is a simple extension of Bernsen method, the main idea of which is the comparison of each pixel with arithmetical mean of pixels in its environment and simultaneous application of integral presentation of the image.

Artykuł prezentuje proces binaryzacji obrazu dla jego późniejszej analizy. Podczas binaryzacji nierównomiernie oświetlonego obrazu pojawia się szum, który uniemoż- liwia przetwarzanie obrazu. Na przykładzie kodu QR przeanalizowano metody Otsu, Niblacka i Bernsena. Błędy w binaryzacji obrazu z nierównomiernym oświetleniem wykryto w procesie stosowania tych metod. Pojawiła się w związku z tym konieczność znalezienia lepszej metody. Przedstawiona metoda adaptacyjnego obcinania (binaryzacji) jest prostym rozszerzeniem metody Bernsena, której główną ideą jest porównanie każ- dego piksela ze średnią arytmetyczną pikseli w jego środowisku i zastosowanie jednoczesnej integralnej prezentacji obrazu