检测背景/前景反转的区域

Question

如何检测背景和前景被反转的区域（文本为黑色且背景为白色。我想反转这些区域，以便所有文本均为黑色且背景为黑色

在3个区域中，文本为黑色，白色背景

Answer 1

我的方法是这样：

有些结构可以存储已经处理过的像素。

编写例程bool belongs_to_black_text(const PixelCoordinates& coords);，该例程将应用于图像中的每个像素。相应地替换参数，以便您处理坐标。

1. 检查像素是否已被处理，如果是，则返回（我们需要此方法以提高时间效率）
2. 检查像素是否为黑色，否则返回。
3. 找到黑色像素的连接部分。将其所有像素标记为已处理。
4. 找到与黑色分量相邻的所有白色像素的连接分量的并集。将其所有像素标记为已处理。
5. 检查白色组件的截锥体是否大于黑色连接的组件的截锥体。如果是，则表明它包围黑色部分，因此黑色部分是文本。
6. 检查白色组件的平截头体是否具有一定的最小大小，以排除它是带有黑洞的白色字母。
7. 采取相应行动（将其反转）。

由于步骤6也将白色分量反转，因此我们需要处理两个图像（原始图像和结果图像），我们需要原始图像来保留白色分量。

一种改进是以某种方式在文本周围标记以前的白色组件，这样我们就不必为每个新字母重新找到该组件。

编辑：将单个白色连接的组件更改为与黑色组件相邻的所有白色像素的连接组件的并集。否则，白色成分在某些字母中可能像眼睛一样。

注意：也许更好的方法是从白色像素开始，创建连接的组件，然后找出白色组件中的每个连接的组件并反转整个物体。

编辑：添加了另一个步骤，现在是步骤6。

伪代码：

给出：

Pixel: both coordinate and content
PixelList: stores a list of Pixel
Greyscale: a pixel can be evaluated to it's greyscale value within 0..1
is black: true iff Greyscale < 0.5
is white: not is black
Image: 2D-array of Pixel, accessed via image(pixel)
minimal_size: to be too big to be assumed to be a letter

支持的算法：

connected_component(pixel, condition): creates the connected component wrt the condition, using something like BFS,
example: "find me all black pixels connected to this pixel over other black pixels"
adjacent(pixel_list, condition): all pixels that are adjacent to any pixel in the given list that fulfill the condition
Frustrum(pixel_list): finds the minimal and maximal coordinates of the list, both in x- and y-direction

算法：

instantiate 2D-array of bool that is named handled, same size as image, default value false
instantiate a copy of image named result

for each pixel in image:
    if handled(pixel) continue
    if pixel is white continue

    PixelList black_component = connected_component(pixel, is black)
    PixelList white_seed = adjacent(black_component)
    PixelList white_component
    for each white_pixel in white seed:
        merge connected_component(white_pixel, is white) into white_component

    handled(white_component) = true
    handled(black_component) = true

    if Frustrum(white_component) < minimal_size continue
    if Frustrum(black_component) is within Frustrum(white_component)
        invert white_component and black_component in result