專利名稱：一種基于游程特征的選票符號(hào)機(jī)器視覺識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種選票符號(hào)機(jī)器視覺識(shí)別方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的進(jìn)步，民主制度的完善，既能體現(xiàn)選民意愿又能快速正確統(tǒng)計(jì)出結(jié)果的選舉方式越來越受到大家的青睞?，F(xiàn)存的選舉方式是多種多樣的，如傳統(tǒng)的人工唱票，舉手表決、電子選舉等，但根據(jù)投票與計(jì)票方式的不同，可將當(dāng)前選舉模式概括為三類紙質(zhì)選票人工唱票、無紙化電子選舉、基于機(jī)器視覺的紙質(zhì)選舉。紙質(zhì)選票人工唱票方式是一種傳統(tǒng)的全紙質(zhì)選舉計(jì)票方式，其特點(diǎn)在于人工統(tǒng)計(jì)選票的工作量大，計(jì)票速度慢，但紙質(zhì)選票具有可驗(yàn)證性、用戶易接受等優(yōu)點(diǎn)。而無紙化電子選舉是選舉在形式上的一次嶄新飛躍，無紙化電子選舉方式的研究和應(yīng)用主要集中在國(guó)外。在國(guó)內(nèi)，一些大型的選舉場(chǎng)合也采用電子選舉方式，如浙江省人大會(huì)堂等。它的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)票快捷準(zhǔn)確、節(jié)省人力和開支、投票方便等，有著傳統(tǒng)投票方式無法企及的優(yōu)越性。盡管如此，該方式仍然受到了廣大選民的質(zhì)疑，存在的很多問題，如安全性、 票據(jù)的不可驗(yàn)證性等。為了彌補(bǔ)人工唱票和電子選舉的不足，基于機(jī)器視覺的紙質(zhì)選舉系統(tǒng)開始出現(xiàn)。 相對(duì)于前兩種選舉方式，基于機(jī)器視覺的紙質(zhì)選舉方式的主要優(yōu)點(diǎn)是，統(tǒng)計(jì)效率高且票據(jù)可驗(yàn)證性。表1是對(duì)3種選票模式的比較。
權(quán)利要求
1.一種基于游程特征的選票符號(hào)機(jī)器視覺識(shí)別方法，其特征在于所述識(shí)別方法包括以下步驟(1)得到經(jīng)過預(yù)處理后的符號(hào)圖像后，自上而下，自左向右掃描整幅圖像，當(dāng)掃描到第一次出現(xiàn)游程的那一行時(shí)，初始化三叉樹結(jié)構(gòu)，將那一行中最中間的游程加入到根節(jié)點(diǎn)中， 根據(jù)其他各游程的左右關(guān)系，依次創(chuàng)建左右根節(jié)點(diǎn)，初步形成一顆三叉樹結(jié)構(gòu)；所述游程的定義為圖像上沿X或y軸方向上一組連續(xù)的白色像素構(gòu)成的像素段；(2)接著是一個(gè)不斷循環(huán)的過程對(duì)于最左的葉子節(jié)點(diǎn)向左進(jìn)行延伸和擴(kuò)展，而對(duì)于非最左的葉子節(jié)點(diǎn)，則進(jìn)行向下延伸和擴(kuò)展，不斷創(chuàng)建新的游程區(qū)域或延伸現(xiàn)有的游程區(qū)域，直到完成整個(gè)符號(hào)圖像的掃描，完成創(chuàng)建一顆表征選票符號(hào)的三叉樹；(3)對(duì)于得到的三叉樹進(jìn)行剪枝和合并處理，使得三叉樹只由一個(gè)或兩個(gè)大塊的游程區(qū)域組成，而且在同一個(gè)方向都只有一個(gè)游程區(qū)域；(4)對(duì)于得到的三叉樹，在決策樹中進(jìn)行自左向右的驗(yàn)證，到達(dá)一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)后就獲得了符號(hào)的類別。
2.如權(quán)利要求1所述的一種選基于游程特征的選票符號(hào)機(jī)器視覺識(shí)別方法，其特征在于所述步驟中，驗(yàn)證時(shí)如果到達(dá)兩個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)，說明出現(xiàn)了符號(hào)沖突就判定為無效符號(hào)，如果沒有到達(dá)葉子節(jié)點(diǎn)說明不能驗(yàn)證符號(hào)，對(duì)于這些無效的符號(hào)和不能驗(yàn)證符號(hào)進(jìn)行剔除，然后進(jìn)行人工識(shí)別。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種選基于游程特征的選票符號(hào)機(jī)器視覺識(shí)別方法，其特征在于所述步驟(1)中，如果當(dāng)前掃描的是第一行，創(chuàng)建并初始化第一個(gè)游程區(qū)域，即選取中間的兩個(gè)kgment作為根節(jié)點(diǎn)的游程，兩邊kgment形成的游程依次作為根節(jié)點(diǎn)的左右節(jié)點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種選基于游程特征的選票符號(hào)機(jī)器視覺識(shí)別方法，其特征在于所述步驟O)中，活動(dòng)節(jié)點(diǎn)中游程區(qū)域的延伸和擴(kuò)展的過程為首先讓處于這棵樹左右邊界的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)向兩邊展開，掃描下一行在χ軸方向上的起始像素到對(duì)應(yīng)于上一行的左邊第一個(gè)kgment. start之間區(qū)域的kgment，用這些kgment創(chuàng)建一顆子樹，并把子樹添加到當(dāng)前活動(dòng)節(jié)點(diǎn)的左邊；然后對(duì)于每個(gè)非左右邊界的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)，掃描rimRegion中最后一個(gè)游程下一行的對(duì)應(yīng)區(qū)域，按照該區(qū)域中的所有Segment，根據(jù)Segment個(gè)數(shù)的不同分別執(zhí)行(a), (b)，(c), (d) 四個(gè)步驟(a)如果kgments的個(gè)數(shù)大于2，說明當(dāng)前游程區(qū)域分裂為多個(gè)游程區(qū)域，這時(shí)根據(jù)掃描到的kgment按照創(chuàng)建子樹的內(nèi)容生成一棵子樹，然后把子樹的根節(jié)點(diǎn)賦值給前活動(dòng)節(jié)點(diǎn)的below節(jié)點(diǎn)；(b)如果kgment的個(gè)數(shù)等于2，說明當(dāng)前游程區(qū)域應(yīng)該向下延伸，所以把當(dāng)前kgment 形成的游程加入到活動(dòng)節(jié)點(diǎn)rimRegion中；(c)如果kgment的個(gè)數(shù)為0，說明該游程區(qū)域結(jié)束或中斷，所以把當(dāng)前活動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為死節(jié)點(diǎn)；(d)如果kgment的個(gè)數(shù)為1，說明游程一側(cè)的線段中斷，如果是游程起始線段斷裂就把當(dāng)前活動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為死節(jié)點(diǎn)，否則尋找它右邊第一個(gè)游程的節(jié)點(diǎn)，并用它創(chuàng)建一個(gè)新的游程區(qū)域作為below節(jié)點(diǎn)鏈接到當(dāng)前節(jié)點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種選基于游程特征的選票符號(hào)機(jī)器視覺識(shí)別方法，其特征在于所述游程區(qū)域的形狀分為三個(gè)類別一端封閉，一端開口的錐形；兩端都封閉的圓形和兩端都開口的圓柱形，叉號(hào)模型兩個(gè)錐形游程區(qū)域，兩個(gè)錐形的頂點(diǎn)被連接起來； 圈號(hào)模型一個(gè)圓形的游程區(qū)域，高度大于符號(hào)圖形高度的2/3 ；或者兩個(gè)錐形游程區(qū)域他們的開口相對(duì)應(yīng)，兩個(gè)封閉點(diǎn)之間的高度大于符號(hào)圖形高度的2/3 ；對(duì)號(hào)模型一個(gè)錐形區(qū)域。
全文摘要
一種基于游程特征的選票符號(hào)機(jī)器視覺識(shí)別方法，包括以下步驟(1)得到經(jīng)過預(yù)處理后的符號(hào)圖像后，自上而下，自左向右掃描整幅圖像，當(dāng)掃描到第一次出現(xiàn)游程的那一行時(shí)，初始化三叉樹結(jié)構(gòu)，將那一行中最中間的游程加入到根節(jié)點(diǎn)中，根據(jù)其他各游程的左右關(guān)系，依次創(chuàng)建左右根節(jié)點(diǎn)，初步形成一顆三叉樹結(jié)構(gòu)；(2)完成整個(gè)符號(hào)圖像的掃描，完成創(chuàng)建一顆表征選票符號(hào)的三叉樹；(3)對(duì)于得到的三叉樹進(jìn)行剪枝和合并處理，使得三叉樹只由一個(gè)或兩個(gè)大塊的游程區(qū)域組成，而且在同一個(gè)方向都只有一個(gè)游程區(qū)域；(4)對(duì)于得到的三叉樹，在決策樹中進(jìn)行自左向右的驗(yàn)證，到達(dá)一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)后就獲得了符號(hào)的類別。本發(fā)明正確率高、識(shí)別速度較快。
文檔編號(hào)G06K9/00GK102332088SQ20111016965
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者葉志, 張?jiān)Q, 張晶晶, 徐俊, 肖剛, 陸佳煒 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)