一种基于图像处理的老唱片数字化音频处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111784616A(43)申请公布日2020.10.16(21)申请号202010747110.XG11B3/00(2006.01)(22)申请日2020.07.29G11B3/64(2006.01)G11B20/10(2006.01)(71)申请人中科汇金数字科技（北京）有限公司地址100124北京市朝阳区焦化路甲18号中国北京出版创意产业基地先导区333室(72)发明人熊志远王学民刘京龙孙莹莹胡凤营(74)专利代理机构北京知汇林知识产权代理事务所(普通合伙)11794代理人杨华(51)Int.Cl.G06T5/00(2006.01)G06T7/168(2017.01)G06T7/194(2017.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种基于图像处理的老唱片数字化音频处理方法(57)摘要本发明公开了一种基于图像处理的老唱片数字化音频处理方法，包括下列步骤：获取图像；将输入的老唱片彩色平面音槽图片转换为灰度图像L；对L进行对比度拉伸增强处理；使用中值滤波器进行平滑处理；使用大津法对灰度增强图进行二值化处理；二值化处理的老照片平面音槽图片G含有数条音槽边界轮廓，结果保存在矩阵A中；对音槽平行的两边界轮廓横纵坐标通过hough变换获取多段直线，将获取的多段直线与中心线拟合，求出两边界音槽线的斜率以及并计算音槽两边界平行轮廓的宽度信息，将图像信息与音频数据相对应进行数字化保存。本方法无损伤无接触翻录，对设备、实验和工作环境要求比较低，实现难度较低。CN111784616ACN111784616A权利要求书1/1页1.一种基于显微成像技术的老唱片数字化音频处理方法，其特征在于，包括下列步骤：1)获取图像：采用现有的高显微成像摄像设备采集老唱片平面音槽图片；2)将输入的老唱片彩色平面音槽图片转换为灰度图像L；3)对L进行对比度拉伸增强处理，增强结果用I表示；4)使用中值滤波器对I进行平滑处理，处理结果用F表示；5)使用大津法对灰度增强图进行二值化处理，处理结果用G表示；6)二值化处理的老照片平面音槽图片G含有数条音槽边界轮廓，手动提取位于起点的音槽并将起始点作为x-y坐标系零点，遍历音槽两边界平行轮廓横纵坐标，结果保存在矩阵A中；7)对音槽平行的两边界轮廓横纵坐标通过hough变换获取多段直线，将获取的多段直线与中心线拟合，求出两边界音槽线的斜率以及并计算音槽两边界平行轮廓的宽度信息，将图像信息与音频数据相对应进行数字化保存，方法如下：第1步：对于二值图G中起点音槽图像的非零点H(x,y)，分别提取其横纵坐标值，将两边界平行轮廓坐标保存在矩阵A中，将中心线坐标保存在矩阵B中；第2步：对矩阵A中的横纵坐标进行最小二乘拟合，通过离散点最小二乘拟合补全可能存在残缺的两边界平行轮廓；第3步：对于两边界平行轮廓拟合的两条平行线，采用hough变换检测出所有直线，并计算出其斜率变化值Δk；与直角坐标系x-y不同，在hough变换中使用(r,theta)来表示一条直线；其中，r为该直线到原点的距离，theta为该直线的垂线与x轴的夹角，假设某个点为i，则通过这个点的直线我们用(ri,thetai)表示，再假设一个点为j，则通过点j的一系列直线我们用(rj,thetaj)表示，两点确定一条直线，因此所有经这两个点的直线必定存在ri＝rj，thetai＝thetaj的情况，在本专利使用的hough变换，我们检测三个点依次来确定一条直线，假设第三个点是k，则通过k点的一系列直线为(rk,thetak)，如果三点在一条直线上，那必定满足：检测出直线的斜率k＝x*cos(theta)+y*sin(theta)，则Δk＝k2-k1；第4步：对于通过hough变换检测出的任两条边界平行直线，获取两条边界平行直线方程的一般式，设两个方程之间的宽度为d，则：其中，两条边界平行直线方程的一般式为Ax+By+C1＝0和Ax+By+C2＝0。2CN111784616A说明书1/5页一种基于图像处理的老唱片数字化音频处理方法技术领域[0001]本发明涉及针对显微成像技术的老唱片音频数字化播放图像处理技术，尤其是针对显微成像后的老唱片图像的灰度化、二值化和获取音槽边界轮廓等技术。背景技术[0002]老唱片是传承民族文化和传统艺术的珍贵史料，对老唱片的翻录和保存具有巨大的收藏价值、艺术价值、经济和历史研究价值。从上个世纪末开始，我国老唱片收藏单位开展了老唱片翻录和数字化保存的研究，行业内普遍采用钢针和宝石针播放外录或用改造的电磁唱头播放。但是，由于技术的限制和黑胶唱片播放的原理，无法实现在不伤害唱片文物的前提下高保真的还原原始的录音效果，每一次唱片的播放，唱针在音槽内摩擦振动，对唱片