基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，包括：首先采集圖像，得到目標(biāo)字符圖像；然后對(duì)于一個(gè)目標(biāo)字符圖像，將其順次與字模庫(kù)中的字模圖像進(jìn)行比對(duì)，尋找目標(biāo)字符圖像的字符與一字模圖像的字模的最大重合面積，當(dāng)重合面積滿足設(shè)定條件時(shí)，判定待識(shí)別目標(biāo)字符為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符。本發(fā)明在設(shè)計(jì)字模時(shí)，不僅包括允許重合區(qū)，還包括禁止重合區(qū)。通過設(shè)置禁止重合區(qū)，能夠更加準(zhǔn)確的進(jìn)行直接字模匹配比對(duì)，而且識(shí)別速度也較快。
【專利說明】
基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于圖像識(shí)別領(lǐng)域，特別是一種基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，即識(shí)別表頭中的字符信息，本文所指字符包括數(shù)字、字母、符號(hào)等類型的字符。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著攝像裝置的普及，圖像識(shí)別技術(shù)也不斷拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。
[0003]比如:遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)，通過攝像裝置獲取表盤圖像，通過圖像處理，識(shí)別出表盤上的信息。表計(jì)可以是字輪形式的水表、電表，也可以是指針式的壓力表等。
[0004]再如:車牌識(shí)別技術(shù)，通過對(duì)監(jiān)控畫面處理，識(shí)別車牌信息。
[0005]圖像識(shí)別的一般步驟包括灰度處理、二值化處理、選定識(shí)別區(qū)域、分割出各個(gè)字符、對(duì)各個(gè)字符進(jìn)行識(shí)別，還包括對(duì)易混淆的字符進(jìn)行二次判別。
[0006]其中關(guān)鍵在于字符的識(shí)別，字符識(shí)別一般包括兩種方式:
[0007]一，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。通過選擇大量的樣本字符，對(duì)樣本進(jìn)行訓(xùn)練以得到網(wǎng)絡(luò)權(quán)重系數(shù)。
[0008]二，設(shè)定字模。字模是對(duì)二值化圖像進(jìn)行識(shí)別時(shí)，與目標(biāo)圖像進(jìn)行比對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)圖。將字模圖像與目標(biāo)圖像進(jìn)行比對(duì)，判斷目標(biāo)圖像與字模圖像的接近程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)圖像的識(shí)別。
[0009]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法為了取得高的字符識(shí)別率，需要對(duì)各個(gè)字符樣本的數(shù)量、質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，通過不斷收集識(shí)別有誤的樣本數(shù)據(jù)，再重新訓(xùn)練以不斷提高字符識(shí)別率。
[0010]設(shè)定字模的方式較為簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜算法，但是識(shí)別效果較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提供一種基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，用以解決采用字模識(shí)別效果差的問題。
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括:
[0013]—種基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，步驟如下:
[0014]I)采集圖像，經(jīng)過圖像預(yù)處理，得到目標(biāo)字符圖像；目標(biāo)字符圖像由背景和背景上的待識(shí)別目標(biāo)字符構(gòu)成；
[0015]2)對(duì)于一個(gè)目標(biāo)字符圖像，將其順次與字模庫(kù)中的字模圖像進(jìn)行比對(duì)，尋找目標(biāo)字符圖像的字符與一字模圖像的字模的最大重合面積，當(dāng)重合面積滿足設(shè)定條件時(shí)，判定待識(shí)別目標(biāo)字符為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符；
[0016]規(guī)定范圍內(nèi)的若干個(gè)字模圖像構(gòu)成字模庫(kù)；字模圖像為標(biāo)準(zhǔn)的、二值化的字符圖像，由背景和背景上設(shè)定位置的字模構(gòu)成；各字模圖像的字模均包括允許重合區(qū)，至少一個(gè)字模圖像的字模還包括禁止重合區(qū)；允許重合區(qū)為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)字符；禁止重合區(qū)是允許重合區(qū)以外的、用于與其他字模區(qū)別的關(guān)鍵區(qū)域塊。
[0017]所述步驟2)中，對(duì)于一個(gè)目標(biāo)字符圖像，將其順次與字模庫(kù)中的字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，同步計(jì)算該目標(biāo)字符圖像與參與比對(duì)的每個(gè)字模圖像的重合率；判斷重合率的大小，當(dāng)重合率的大小達(dá)到設(shè)定條件時(shí)，待識(shí)別目標(biāo)字符為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符。
[0018]步驟2)中:將一個(gè)目標(biāo)字符圖像分別與字模庫(kù)中的所有字模圖像進(jìn)行比對(duì)；將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，直接將目標(biāo)字符圖像與該字模圖像重疊，同步計(jì)算得出該目標(biāo)字符圖像與該字模圖像的重合率；依次得到該目標(biāo)字符圖像與所有字模圖像的對(duì)應(yīng)重合率，查找到最大重合率時(shí)，判定待識(shí)別目標(biāo)字符即為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符。
[0019]步驟2)中:將一個(gè)目標(biāo)字符圖像分別與字模庫(kù)中的若干字模圖像進(jìn)行比對(duì)；將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，直接將目標(biāo)字符圖像與該字模圖像重疊，同步計(jì)算得出該目標(biāo)字符圖像與該字模圖像的重合率，并與設(shè)定值進(jìn)行比較；若該目標(biāo)字符圖像與其中一個(gè)字模圖像的重合率超過設(shè)定值時(shí)，則停止比較，判定待識(shí)別目標(biāo)字符為該字模圖像的字符。
[0020]步驟2)中:將一個(gè)目標(biāo)字符圖像分別與字模庫(kù)中的所有字模圖像進(jìn)行比對(duì)；將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，將該字模圖像置于一個(gè)區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域范圍大于字模圖像尺寸；用目標(biāo)字符圖像在所述區(qū)域中掃描，掃描的范圍保證目標(biāo)字符圖像覆蓋字模圖像所在部分，同步計(jì)算每次掃描的重合率，然后以各次計(jì)算的重合率中的最大值為該目標(biāo)字符與該字模圖像的重合率；依次得到該目標(biāo)字符圖像與所有字模圖像的對(duì)應(yīng)重合率，查找到其中的最大重合率時(shí)，判定待識(shí)別目標(biāo)字符即為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符。
[0021]步驟2)中:將一個(gè)目標(biāo)字符圖像分別與字模庫(kù)中的所有字模圖像進(jìn)行比對(duì)；將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，將該目標(biāo)字符圖像置于一個(gè)區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域范圍大于字模圖像尺寸；用該字模圖像在所述區(qū)域中掃描，掃描的范圍保證字模圖像覆蓋目標(biāo)字符圖像所在部分，同步計(jì)算每次掃描的重合率，然后以各次計(jì)算的重合率中的最大值為該目標(biāo)字符與該字模圖像的重合率；依次得到該目標(biāo)字符圖像與所有字模圖像的對(duì)應(yīng)重合率，查找到其中的最大重合率時(shí)，判定待識(shí)別目標(biāo)字符即為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符。
[0022]將一個(gè)目標(biāo)字符圖像分別與字模庫(kù)中的若干字模圖像進(jìn)行比對(duì)；將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，將該字模圖像置于一個(gè)區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域范圍大于字模圖像尺寸；用目標(biāo)字符圖像在所述區(qū)域中掃描，掃描的范圍保證目標(biāo)字符圖像覆蓋字模圖像所在部分，同步計(jì)算得出該目標(biāo)字符圖像與該字模圖像的重合率，并與設(shè)定值進(jìn)行比較；若該目標(biāo)字符圖像與其中一個(gè)字模圖像的重合率超過設(shè)定值時(shí)，則停止比較，判定待識(shí)別目標(biāo)字符為該字模圖像的字符。
[0023]將一個(gè)目標(biāo)字符圖像分別與字模庫(kù)中的若干字模圖像進(jìn)行比對(duì)；將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，將該目標(biāo)字符圖像置于一個(gè)區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域范圍大于字模圖像尺寸；用該字模圖像在所述區(qū)域中掃描，掃描的范圍保證字模圖像覆蓋目標(biāo)字符圖像所在部分，同步計(jì)算得出該目標(biāo)字符圖像與該字模圖像的重合率，并與設(shè)定值進(jìn)行比較；若該目標(biāo)字符圖像與其中一個(gè)字模圖像的重合率超過設(shè)定值時(shí)，則停止比較，判定待識(shí)別目標(biāo)字符為該字模圖像的字符。
[0024]重合率計(jì)算公式為:k(a’ +b’)/(a+b);字模圖像中允許重合區(qū)像素?cái)?shù)為a，禁止重合區(qū)像素?cái)?shù)為b;比對(duì)過程中目標(biāo)字符圖像與允許重合區(qū)重合的像素?cái)?shù)為a’，目標(biāo)字符圖像與禁止重合區(qū)不重合的像素?cái)?shù)為b’，k為系數(shù)。
[0025]所述圖像預(yù)處理包括:圖像分割、二值化處理、均值濾波、形態(tài)學(xué)濾波、邊沿切割的步驟。
[0026]—個(gè)字符的字模圖像生成的方法包括:首先拍攝該字符圖像，進(jìn)行圖像處理，得到字符的二值化圖像；然后將二值化圖像鏤空生成邊界，在邊界以內(nèi)的中間部位繪制設(shè)定寬度的線條形成允許重合區(qū)；接著在邊界以外添加禁止重合區(qū)；最后將邊界去除，得到字模圖像。
[0027]本發(fā)明在設(shè)計(jì)字模時(shí)，不僅包括允許重合區(qū)，還包括禁止重合區(qū)。通過設(shè)置禁止重合區(qū)，使字模更具有區(qū)分性，能夠更加準(zhǔn)確的進(jìn)行直接字模匹配比對(duì)，而且識(shí)別速度也較快。
[0028]在定義重合率計(jì)算規(guī)則時(shí)，考慮允許重合區(qū)重合的像素?cái)?shù)越多，重合率越大，禁止重合區(qū)不重合的像素?cái)?shù)越多，重合率越大。通過相應(yīng)的計(jì)算公式能夠直接、迅速的進(jìn)行字模比對(duì)的匹配運(yùn)算。
[0029]重合率的大小達(dá)到設(shè)定條件的字模圖像對(duì)應(yīng)的字符即為待識(shí)別的目標(biāo)字符；其涉及的具體方式包括:直接將目標(biāo)字符圖像與字模圖像重疊，找重合率最大值，或者判斷重合率大于設(shè)定值；還可以通過掃描的方式比對(duì)，找重合率最大值，或者判斷重合率大于設(shè)定值；采用掃描方式，能夠減小因目標(biāo)字符不居中而造成的誤差，保障結(jié)果準(zhǔn)確率。
[0030]在生成字模時(shí)，可以依據(jù)真實(shí)圖像，進(jìn)行“細(xì)化”處理，能夠使識(shí)別更加準(zhǔn)確可靠。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明實(shí)施例所采用的識(shí)別設(shè)備；
[0032]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的字輪區(qū)域設(shè)置示意圖；
[0033]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)處理過程示意圖；
[0034]圖4是本發(fā)明實(shí)施例“ O ” “ 9 ”的字模；
[0035]圖5是本發(fā)明實(shí)施例“2”的字模生成過程圖；
[0036]圖6是本發(fā)明實(shí)施例3、實(shí)施例4的掃描方式的示意圖；
[0037]圖7是另一種掃描方式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面以機(jī)械字輪式大水表的數(shù)字識(shí)別為例，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0039]具體的，可以采用如圖1所示的設(shè)備，攝像模塊安裝在機(jī)械字輪式大水表上，可以通過裝置自帶的攝像頭進(jìn)行字輪拍攝，通過防水電纜，將圖像傳輸?shù)诫娔X或者GPRS模塊，電腦通過USB接口與攝像模塊連接，用于有線模式。GPRS模塊用于無線遠(yuǎn)傳的工作模式。
[0040]設(shè)備可以通過GPRS通信方式向指定網(wǎng)站上傳原始圖像、二值化圖像或數(shù)字識(shí)別結(jié)果。上傳過程可由網(wǎng)站通過指令發(fā)起，也可由裝置通過定時(shí)主動(dòng)上傳。原始圖像和二值化圖像可以采用分幀傳輸?shù)姆绞?，將圖像數(shù)據(jù)分為若干幀，每幀不超過1350個(gè)字節(jié)，并帶有獨(dú)立的校驗(yàn)機(jī)制，可以保證圖像傳輸?shù)目煽啃浴?br>[0041]具體設(shè)備可以根據(jù)情況購(gòu)買或設(shè)計(jì)，設(shè)備硬件、通信規(guī)則等與本發(fā)明方案無關(guān)，故在此不再贅述。
[0042]實(shí)施例1
[0043]水表字輪數(shù)字識(shí)別，包括預(yù)處理過程和各數(shù)字識(shí)別過程。
[0044]一，預(yù)處理
[0045]預(yù)處理過程主要負(fù)責(zé)進(jìn)行二值化處理、選定識(shí)別區(qū)域、分割字輪的各個(gè)數(shù)字等。預(yù)處理過程的目的是得到每個(gè)數(shù)字的清晰的二值化圖像一一即目標(biāo)字符圖像，即目標(biāo)字符圖像由背景和背景中的待識(shí)別目標(biāo)字符(本實(shí)施例中即為目標(biāo)數(shù)字)構(gòu)成。目標(biāo)字符圖像尺寸應(yīng)當(dāng)與字模圖像尺寸相同，以保障比對(duì)時(shí)能夠充分重合。
[0046]如圖2所示為對(duì)拍攝圖像進(jìn)行字輪區(qū)域選取。圖3所示為對(duì)字輪按位數(shù)分割成若干個(gè)包含一位數(shù)字的小圖像后，經(jīng)過均值濾波、二值化處理、形態(tài)學(xué)濾波和邊沿切割等步驟，得到光滑清晰的二值化圖像。
[0047]作為其他實(shí)施方式，預(yù)處理過程也采用其他的技術(shù)手段，由于其所涉及的技術(shù)手段屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0048]二，每個(gè)數(shù)字的識(shí)別包括字模圖像的生成，以及目標(biāo)字符圖像與字模圖像的比對(duì)識(shí)別。
[0049]字模圖像生成
[0050]本實(shí)施例采用的字模圖像如圖4所示，字模圖像為標(biāo)準(zhǔn)的、二值化的字符圖像，由背景和背景中的字模構(gòu)成?？梢钥闯觯话忝總€(gè)數(shù)字的字模包括允許重合區(qū)和禁止重合區(qū)，無效區(qū)為背景。
[0051]作為其他實(shí)施方式，有些數(shù)字，如“8”的字模也可以不設(shè)置禁止重合區(qū)。
[0052]允許重合區(qū)是標(biāo)準(zhǔn)字符，即與數(shù)字本身的形狀吻合、包含在數(shù)字本身輪廓范圍中的區(qū)域。
[0053]禁止重合區(qū)是字模圖像中，允許重合區(qū)以外的設(shè)定區(qū)域塊。在設(shè)計(jì)禁止重合區(qū)時(shí)，要考慮到所有字模的形狀，保證這些區(qū)域塊是能夠與其他字模區(qū)別的關(guān)鍵區(qū)域塊。區(qū)域塊數(shù)量是一個(gè)或一個(gè)以上。區(qū)域塊的形狀可以是任意形狀，但是為了方便計(jì)算、操作，一般將其設(shè)計(jì)為矩形。
[0054]無效區(qū)是允許重合區(qū)和禁止重合區(qū)以外的所有區(qū)域。
[0055]字模圖像的生成可以采用多種形式，比如在現(xiàn)有的字?；A(chǔ)上增加禁止重合區(qū)?；蛘呷缦滤龅姆绞?，這種方式設(shè)計(jì)的字模依據(jù)真實(shí)圖像，而且進(jìn)行了“細(xì)化”處理，能夠使識(shí)別更加準(zhǔn)確可靠，具體的:
[0056]如圖5所示為“2”的字模生成過程。首先拍攝水表字輪圖像，取得清晰地?cái)?shù)字區(qū)域的圖片，進(jìn)行圖像處理，得到該字形的二值化圖像；然后將二值化圖像鏤空生成邊界；在鏤空的圖像邊界中的中間部位繪制有一定粗細(xì)的線條形成允許重合區(qū)，即為該字形的“細(xì)化”圖像；接著添加禁止重合區(qū)；第四步將邊界去掉，即得到字模圖像。
[0057]從O到9的十個(gè)數(shù)字均可以按以上步驟生成字模圖像，從而構(gòu)成O到9的十個(gè)數(shù)字的字模庫(kù)。生成的字模圖像進(jìn)行存儲(chǔ)，待比對(duì)識(shí)別時(shí)進(jìn)行調(diào)用。
[0058]比對(duì)識(shí)別
[0059]將目標(biāo)字符圖像，即一個(gè)字輪上第一個(gè)數(shù)字分別與O到9的字模圖像進(jìn)行比對(duì)，尋找目標(biāo)字符圖像的字符與一字模圖像的字模的最大重合面積，當(dāng)重合面積滿足設(shè)定條件時(shí)，判定待識(shí)別目標(biāo)字符為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符。
[0060]重合面積的大小可以使用不同的物理量進(jìn)行表達(dá)。特別的，本實(shí)施例采用重合率來表征重合面積的大小，那么重合率最大的字模圖像對(duì)應(yīng)數(shù)字即為目標(biāo)字符，即字輪上的第一個(gè)數(shù)字。關(guān)于重合率的計(jì)算，規(guī)則是允許重合區(qū)重合的像素?cái)?shù)越多，重合率越大，禁止重合區(qū)不重合的像素?cái)?shù)越多，重合率越大。
[0061]重合率的具體計(jì)算方法如下:設(shè)字模圖像中允許重合區(qū)像素?cái)?shù)為a，禁止重合區(qū)像素?cái)?shù)為b ;比對(duì)過程中目標(biāo)字符圖像與允許重合區(qū)重合的像素?cái)?shù)為a’，目標(biāo)字符圖像與禁止重合區(qū)不重合的像素?cái)?shù)為b’，則重合率為:
[0062]100% *(a，+b，)/(a+b)。
[0063]具體采用的公式還可以是100% *k(a’ +b’)/(a+b)?？梢酝ㄟ^調(diào)整系數(shù)k使得k(a’ +b’)/(a+b)在理想的最大情況下能夠達(dá)到1，從而進(jìn)一步提供識(shí)別精度。
[0064]重合率的具體公式還可以是100% *(a，/a+b’ /b)，或者100% *(a，+b’)/某定值，或者為a’、b’設(shè)定權(quán)重值等等。
[0065]比對(duì)過程中:
[0066]在進(jìn)行一次比對(duì)時(shí)，涉及一個(gè)目標(biāo)字符圖像和字模庫(kù)中的全部字模圖像。將該目標(biāo)字符圖像與字模庫(kù)中的所有字模圖像一一進(jìn)行比對(duì)，計(jì)算每個(gè)字模圖像參與比對(duì)時(shí)得到的重合率。
[0067]然后便能得到該目標(biāo)字符圖像與所有字模圖像的對(duì)應(yīng)重合率，查找到其中的最大重合率時(shí)，判定待識(shí)別目標(biāo)字符即為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符。
[0068]在進(jìn)行一個(gè)目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像在比對(duì)識(shí)別時(shí)，直接將目標(biāo)字符圖像與該字模圖像重疊，計(jì)算出的重合率就是該目標(biāo)字符圖像與該字模圖像的重合率。
[0069]三，將字輪上第一個(gè)數(shù)字識(shí)別完成后，再重復(fù)上述比對(duì)識(shí)別過程，逐次完成字輪上所有數(shù)字的識(shí)別。
[0070]實(shí)施例2
[0071]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，比對(duì)識(shí)別的方式不同:在進(jìn)行一次比對(duì)時(shí)，涉及一個(gè)目標(biāo)字符圖像和若干個(gè)字模圖像，即在識(shí)別過程中可能不會(huì)涉及字模庫(kù)中的所有字模圖像。
[0072]將該目標(biāo)字符圖像與參與比對(duì)的字模圖像順次進(jìn)行比對(duì)、計(jì)算時(shí)，若發(fā)現(xiàn)某個(gè)字模圖像參與比對(duì)時(shí)的重合率較大，大于一個(gè)設(shè)定值，那么就可以直接確定該字模圖像對(duì)應(yīng)字符為目標(biāo)字符，不用再與其他字模圖像進(jìn)行比對(duì)。
[0073]具體來說:
[0074]將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，直接將目標(biāo)字符圖像與該字模圖像重疊，同步計(jì)算得出該目標(biāo)字符圖像與該字模圖像的重合率，并與設(shè)定值進(jìn)行比較。
[0075]若該目標(biāo)字符圖像與某一個(gè)字模圖像的重合率超過設(shè)定值時(shí)，則停止比較，判定待識(shí)別目標(biāo)字符為該字模圖像的字符。
[0076]設(shè)定值可以根據(jù)重合率的具體公式進(jìn)行設(shè)定。
[0077]實(shí)施例3
[0078]本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，區(qū)別也在于對(duì)比識(shí)別方式，在逐個(gè)比對(duì)時(shí)，并不將目標(biāo)字符圖像和字模圖像直接重疊，而是采用掃描的方式:如圖6所示，先將字模圖像置于一個(gè)較大的區(qū)域。然后將目標(biāo)字符圖像放入該區(qū)域的左上角，按從左往右從上往下的順序移位，每次移動(dòng)一個(gè)像素，每移位一次就比對(duì)一次重合率。移位完畢后取最大重合率保存，作為該字模圖像對(duì)應(yīng)的重合率。
[0079]具體來說:
[0080]將一個(gè)目標(biāo)字符圖像分別與字模庫(kù)中的所有字模圖像進(jìn)行比對(duì)。
[0081]將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，將該字模圖像置于一個(gè)區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域范圍大于字模圖像尺寸；用目標(biāo)字符圖像在所述區(qū)域中掃描，掃描的范圍至少包括從初始位置到字模圖像所在位置，同步計(jì)算每次掃描的重合率，然后以各次計(jì)算的重合率中的最大值為該目標(biāo)字符與該字模圖像的重合率。
[0082]依次得到該目標(biāo)字符圖像與所有字模圖像的對(duì)應(yīng)重合率，查找到其中的最大重合率時(shí)，判定待識(shí)別目標(biāo)字符即為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符。
[0083]掃描方式是用目標(biāo)字符圖像(如圖6中小方塊)在整個(gè)大區(qū)域(如圖6中大方塊)中掃描，獲得若干次掃描中的重合率最大值。掃描可以掃描完整個(gè)區(qū)域?yàn)橹?，也可以是僅掃描一定的范圍，至少應(yīng)從初始位置掃描到字模所在位置，保證目標(biāo)字符圖像覆蓋字模圖像所在部分，如從左上角掃描到區(qū)域的中央部分為止。掃描方式包括先橫行再豎向的方式，也可以說斜線方式等等。
[0084]采用掃描方式的原因是:由于安裝、拍攝的原因，目標(biāo)字符可能會(huì)偏離目標(biāo)字符圖像的中心位置，如果采用直接重疊的方式，則重疊誤差較大，造出最終對(duì)比結(jié)果不準(zhǔn)確。通過掃描方式，能夠減小誤差，保障結(jié)果準(zhǔn)確率。
[0085]另外，采用掃描方式，也可以是將目標(biāo)字符圖像置于一個(gè)大區(qū)域內(nèi)，用字模圖像在該大區(qū)域內(nèi)進(jìn)行掃描，如圖7所示。由于目標(biāo)字符圖像的區(qū)域固定，相對(duì)于上述用目標(biāo)字符圖像進(jìn)行掃描的方式，能夠減少運(yùn)算量，降低算法復(fù)雜度。
[0086]實(shí)施例4
[0087]本實(shí)施例與實(shí)施例3、實(shí)施例2相似，采用掃描方式，并且比對(duì)可能并不涉及字模庫(kù)中的所有字模圖像。具體來說:
[0088]將一個(gè)目標(biāo)字符圖像分別與字模庫(kù)中的若干字模圖像進(jìn)行比對(duì)。
[0089]將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，將該字模圖像置于一個(gè)區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域范圍大于字模圖像尺寸；用目標(biāo)字符圖像在所述區(qū)域中掃描，掃描的范圍至少包括從初始位置到字模圖像所在位置，保證目標(biāo)字符圖像覆蓋字模圖像所在部分，同步計(jì)算得出該目標(biāo)字符圖像與該字模圖像的重合率，并與設(shè)定值進(jìn)行比較。
[0090]若該目標(biāo)字符圖像與某一個(gè)字模圖像的重合率超過設(shè)定值時(shí)，則停止比較，判定待識(shí)別目標(biāo)字符為該字模圖像的字符。
[0091]如實(shí)施例3所述，掃描方式也可以是將目標(biāo)字符圖像置于一個(gè)大區(qū)域內(nèi)，用字模圖像在該大區(qū)域內(nèi)進(jìn)行掃描。
[0092]以上給出了幾種具體的實(shí)施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。本發(fā)明的基本思路在于上述基本方案，即:
[0093]首先經(jīng)過圖像預(yù)處理，得到目標(biāo)字符圖像，目標(biāo)字符圖像包括待識(shí)別的目標(biāo)字符。
[0094]然后將目標(biāo)字符圖像分別與設(shè)定的字模圖像進(jìn)行比對(duì)，尋找目標(biāo)字符圖像的字符與一字模圖像的字模的最大重合面積，當(dāng)重合面積滿足設(shè)定條件時(shí)，判定待識(shí)別目標(biāo)字符為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符。在字模設(shè)計(jì)時(shí)的禁止重合區(qū)設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的，應(yīng)通盤考慮所有字模的形狀，保證禁止重合區(qū)的區(qū)域塊是能夠與其他字模區(qū)別的關(guān)鍵區(qū)域塊。
[0095]識(shí)別的字符包括數(shù)字、字母、符號(hào)等等。識(shí)別的領(lǐng)域也不限于識(shí)別水表，還可以是電、氣、熱等表的字輪讀數(shù)識(shí)別，而且還應(yīng)擴(kuò)展到車牌等所有需進(jìn)行數(shù)字、字母、符合等字符識(shí)別的領(lǐng)域。
[0096]對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，設(shè)計(jì)出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)。在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行的變化、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，其特征在于，步驟如下: 1)采集圖像，經(jīng)過圖像預(yù)處理，得到目標(biāo)字符圖像；目標(biāo)字符圖像由背景和背景上的待識(shí)別目標(biāo)字符構(gòu)成； 2)對(duì)于一個(gè)目標(biāo)字符圖像，將其順次與字模庫(kù)中的字模圖像進(jìn)行比對(duì)，尋找目標(biāo)字符圖像的字符與一字模圖像的字模的最大重合面積，當(dāng)重合面積滿足設(shè)定條件時(shí)，判定待識(shí)別目標(biāo)字符為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符； 規(guī)定范圍內(nèi)的若干個(gè)字模圖像構(gòu)成字模庫(kù)；字模圖像為標(biāo)準(zhǔn)的、二值化的字符圖像，由背景和背景上設(shè)定位置的字模構(gòu)成；各字模圖像的字模均包括允許重合區(qū)，至少一個(gè)字模圖像的字模還包括禁止重合區(qū)；允許重合區(qū)為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)字符；禁止重合區(qū)是允許重合區(qū)以外的、用于與其他字模區(qū)別的關(guān)鍵區(qū)域塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟2)中，對(duì)于一個(gè)目標(biāo)字符圖像，將其順次與字模庫(kù)中的字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，同步計(jì)算該目標(biāo)字符圖像與參與比對(duì)的每個(gè)字模圖像的重合率；判斷重合率的大小，當(dāng)重合率的大小達(dá)到設(shè)定條件時(shí)，待識(shí)別目標(biāo)字符為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，其特征在于，步驟2)中:將一個(gè)目標(biāo)字符圖像分別與字模庫(kù)中的所有字模圖像進(jìn)行比對(duì)； 將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，直接將目標(biāo)字符圖像與該字模圖像重疊，同步計(jì)算得出該目標(biāo)字符圖像與該字模圖像的重合率； 依次得到該目標(biāo)字符圖像與所有字模圖像的對(duì)應(yīng)重合率，查找到最大重合率時(shí)，判定待識(shí)別目標(biāo)字符即為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，其特征在于，步驟2)中:將一個(gè)目標(biāo)字符圖像分別與字模庫(kù)中的若干字模圖像進(jìn)行比對(duì)； 將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，直接將目標(biāo)字符圖像與該字模圖像重疊，同步計(jì)算得出該目標(biāo)字符圖像與該字模圖像的重合率，并與設(shè)定值進(jìn)行比較； 若該目標(biāo)字符圖像與其中一個(gè)字模圖像的重合率超過設(shè)定值時(shí)，則停止比較，判定待識(shí)別目標(biāo)字符為該字模圖像的字符。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，其特征在于，步驟2)中:將一個(gè)目標(biāo)字符圖像分別與字模庫(kù)中的所有字模圖像進(jìn)行比對(duì)； 將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，將該字模圖像置于一個(gè)區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域范圍大于字模圖像尺寸；用目標(biāo)字符圖像在所述區(qū)域中掃描，掃描的范圍保證目標(biāo)字符圖像覆蓋字模圖像所在部分，同步計(jì)算每次掃描的重合率，然后以各次計(jì)算的重合率中的最大值為該目標(biāo)字符與該字模圖像的重合率； 依次得到該目標(biāo)字符圖像與所有字模圖像的對(duì)應(yīng)重合率，查找到其中的最大重合率時(shí)，判定待識(shí)別目標(biāo)字符即為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，其特征在于，步驟2)中:將一個(gè)目標(biāo)字符圖像分別與字模庫(kù)中的所有字模圖像進(jìn)行比對(duì)； 將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，將該目標(biāo)字符圖像置于一個(gè)區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域范圍大于字模圖像尺寸；用該字模圖像在所述區(qū)域中掃描，掃描的范圍保證字模圖像覆蓋目標(biāo)字符圖像所在部分，同步計(jì)算每次掃描的重合率，然后以各次計(jì)算的重合率中的最大值為該目標(biāo)字符與該字模圖像的重合率； 依次得到該目標(biāo)字符圖像與所有字模圖像的對(duì)應(yīng)重合率，查找到其中的最大重合率時(shí)，判定待識(shí)別目標(biāo)字符即為對(duì)應(yīng)字模圖像的字符。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，其特征在于，將一個(gè)目標(biāo)字符圖像分別與字模庫(kù)中的若干字模圖像進(jìn)行比對(duì)； 將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，將該字模圖像置于一個(gè)區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域范圍大于字模圖像尺寸；用目標(biāo)字符圖像在所述區(qū)域中掃描，掃描的范圍保證目標(biāo)字符圖像覆蓋字模圖像所在部分，同步計(jì)算得出該目標(biāo)字符圖像與該字模圖像的重合率，并與設(shè)定值進(jìn)行比較； 若該目標(biāo)字符圖像與其中一個(gè)字模圖像的重合率超過設(shè)定值時(shí)，則停止比較，判定待識(shí)別目標(biāo)字符為該字模圖像的字符。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，其特征在于，將一個(gè)目標(biāo)字符圖像分別與字模庫(kù)中的若干字模圖像進(jìn)行比對(duì)； 將該目標(biāo)字符圖像與一個(gè)字模圖像進(jìn)行比對(duì)時(shí)，將該目標(biāo)字符圖像置于一個(gè)區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域范圍大于字模圖像尺寸；用該字模圖像在所述區(qū)域中掃描，掃描的范圍保證字模圖像覆蓋目標(biāo)字符圖像所在部分，同步計(jì)算得出該目標(biāo)字符圖像與該字模圖像的重合率，并與設(shè)定值進(jìn)行比較； 若該目標(biāo)字符圖像與其中一個(gè)字模圖像的重合率超過設(shè)定值時(shí)，則停止比較，判定待識(shí)別目標(biāo)字符為該字模圖像的字符。9.根據(jù)權(quán)利要求2-8中任一項(xiàng)所述的基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，其特征在于，重合率計(jì)算公式為:k(a’ +b’)/(a+b);字模圖像中允許重合區(qū)像素?cái)?shù)為a，禁止重合區(qū)像素?cái)?shù)為b ;比對(duì)過程中目標(biāo)字符圖像與允許重合區(qū)重合的像素?cái)?shù)為a’，目標(biāo)字符圖像與禁止重合區(qū)不重合的像素?cái)?shù)為b’，k為系數(shù)。10.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，其特征在于，所述圖像預(yù)處理包括:圖像分割、二值化處理、均值濾波、形態(tài)學(xué)濾波、邊沿切割的步驟。11.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的基于圖像處理的字符信息識(shí)別方法，其特征在于，一個(gè)字符的字模圖像生成的方法包括:首先拍攝該字符圖像，進(jìn)行圖像處理，得到字符的二值化圖像；然后將二值化圖像鏤空生成邊界，在邊界以內(nèi)的中間部位繪制設(shè)定寬度的線條形成允許重合區(qū)；接著在邊界以外添加禁止重合區(qū)；最后將邊界去除，得到字模圖像。
【文檔編號(hào)】G06K9/64GK105844205SQ201510020184
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月15日
【發(fā)明人】費(fèi)基恒
【申請(qǐng)人】新天科技股份有限公司