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shanleiguang/vModou

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vModou is 兀雨墨斗古籍刻本掃描圖像變形糾正工具

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  • 啟發:墨斗是中國木工傳統行業的常用工具,通常用來打線和測量。圖像變形糾正,正是基於一系列測量得到適當的變形參數,然後交給計算機圖像算法執行。受此啟發,作此工具。
  • 思路:針對古籍刻本掃描圖像的特點,關鍵是找對四角頂點,頂點之間就是邊長,以其中一個頂點為參照,按照邊長不變條件,通過勾股定理計算變形後新頂點坐標,然後做新舊頂點之間的線型變形。
  • 技巧:一是受墨斗測量應用的啟發,先打好輔助線,限定四角頂點掃描區域,儘量減少掃描干擾,使程序能夠精準的掃描得到可選頂點。二是變形方法的前後次序將非常影響最終效果,應避免後一操作影響前一操作的情況,那會帶來不必要困擾和糾結,本工具採用的次序是:四頂點變为矩阵 -> 對變形後頂點坐標手工微调 -> 圖像長寬拉伸微調 -> 裁切變形產生的黑邊,這裡的每一步都對其前面變形的整體效果很少甚至沒有影響。
  • 步驟:調整輔助線參數 - 打輔助線 - 掃描確定頂點 - 調整變形參數 - 觀察變形效果 - 優化變形參數 - 裁切四邊。
  • 優點:一是所有技術參數均可控,變形過程簡單明瞭,不靠感覺,減少糾結;二是命令行工具省手腕,緩解長期PS的鼠標手;三是看到歪歪斜斜的掃描圖像變規整,很解壓不是嗎。

舉個例子

perl vmodou.pl -b 01 -i -0008_0  
读取预设参数'books/01/vmodou.cfg',命令行参数优先!  
================================================================================  
    vModou v1.0,兀雨墨斗古籍扫描图变形纠正工具  
	作者:GitHub@shanleiguang,小红书@兀雨书屋,2025  
================================================================================  
  原扫描图:books/01/src/-0008_0.jpg  
  测试模式:是	测试线间距:50  
  顶点扫描像素块尺寸:2 x 2	顶点扫描像素块有效像素门限:0.8  
  内容区域参数:-ml 20 -mr 20 -mt 500 -mb 200  
  内容剔除参数:-m1 0.1 -m2 0.9 -m3 0.1 -m4 0.9  
  四角顶点序号:-pa 0 -pb 0 -pc 0 -pd 0,0-自动选择  
  顶点变形微调:-da 0,0 -db 0,0 -dc 0,0 -dd 0,0  
  变形参考顶点:-sp A	变形方法参数:Affine  
  变形拉伸参数:-sw 1 -sh 1	旋转角度:-sd 0  
  最终裁切参数:-cl 0 -cr 0 -ct 0, -cb 0  
================================================================================  
读取原始扫描图'books/01/src/-0008_0.jpg'(1512 x 2959)  
生成测试图'books/01/tmp/-0008_0.jpg'!

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生成初始測試圖,打默認輔助線,此時不掃描計算頂點,也不做任何變形。

perl vmodou.pl -b 01 -i -0008_0 -t 0

image
根據默認輔助線確定的掃描區域,掃描四角頂點,每個角採用兩種掃描策略得到兩個可選頂點,程序自動選擇其中一個,此時也將根據默認變形參數執行變形,右側可預覽效果。

perl vmodou.pl -b 01 -i -0008_0 -t 0 -mt 560 -m2 0.94

image
觀察發現,四角可選頂點還不精準,調整版框限制、剔除等參數,縮小掃描區域,減少掃描干擾區域,得到準確的可選頂點。

perl vmodou.pl -b 01 -i -0008_0 -t 0 -mt 560 -m2 0.94 -pa 1 -pc 2

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程序自動選擇A、C可選頂點不合適,手工指定為另一個,觀察右側變形效果已較理想,如個別頂點仍需微調,可繼續添加顶点坐标微调参数,如-da 10,0表示对变形后的A顶点X横向坐标+10像素。

perl vmodou.pl -b 01 -i -0008_0 -t 0 -mt 560 -m2 0.94 -pa 1 -pc 2 -cl 40 -cr 10 -cb 20

image
觀察右側效果圖,裁切變形產生的黑邊。 操作結束,此時最終效果圖將自動保存到‘dst/’目錄下

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兀雨墨斗古籍刻本掃描圖像變形糾正工具 Distortion correction for scanned images of Chinese ancient books

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