Assessing Binarization Algorithms for Document Images
Algoritmos de binarização; documentos históricos; documentos escaneados; documentos fotografados; smartphones; avaliação de desempenho
Os algoritmos de binarização desempenham um papel crucial no processamento,
análise, compressão e reconhecimento de documentos. O desempenho desses
algoritmos é significativamente influenciado por várias características dos
documentos, como a textura do papel e o ruído. Esta tese apresenta novos
algoritmos e metodologias para avaliar os algoritmos de binarização, com
foco na qualidade da imagem, tempo de processamento e tamanho do arquivo.
Em torno de setenta esquemas de binarização foram testados utilizando cinco
versões diferentes de documentos históricos e modernos, incluindo imagens
digitalizadas e fotografadas. Uma inovação importante deste trabalho é o
desenvolvimento de uma ferramenta automática de seleção de algoritmos de
binarização baseada na textura do papel, que demonstrou resultados
satisfatórios em diversos casos. Além disso, a tese aborda a crescente
importância dos documentos capturados por smartphones. Três novas medidas
de avaliação para este tipo de documento foram propostas e extensivamente
testadas: a proporção de pixels pretos na imagem binária, uma versão
normalizada da distância de Levenshtein e uma combinação de ambas. Essas
medidas foram aplicadas em uma avaliação de imagens capturadas por
dispositivos móveis envolvendo seis dispositivos amplamente utilizados, sob
diferentes condições, incluindo configurações de flash, ângulo de captura e
variações de posição. O tamanho da imagem comprimida usando o esquema de
compressão TIFF Grupo 4 provou ser uma métrica valiosa para fornecer uma
avaliação mais holística da eficácia dos algoritmos. Finalmente, este
trabalho resultou em uma expansão significativa dos conjuntos de dados
existentes para binarização de imagens de documentos, com a adição de 24
novas imagens de documentos históricos com ground-truth gerado manualmente
e 296 novas imagens capturadas por dispositivos móveis.