[發明專利]一種基于游程特征的選票符號機器視覺識別方法

有效

• 申請號: 201110169656.2
• 申請日: 2011-06-22
• 公開（公告）號: CN102332088A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 肖剛;張元鳴;陸佳煒;徐俊;張晶晶;葉志
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本發明涉及一種選票符號機器視覺識別方法。?

背景技術

隨著社會的進步，民主制度的完善，既能體現選民意愿又能快速正確統計出結果的選舉方式越來越受到大家的青睞。現存的選舉方式是多種多樣的，如傳統的人工唱票，舉手表決、電子選舉等，但根據投票與計票方式的不同，可將當前選舉模式概括為三類：紙質選票人工唱票、無紙化電子選舉、基于機器視覺的紙質選舉。?

紙質選票人工唱票方式是一種傳統的全紙質選舉計票方式，其特點在于人工統計選票的工作量大，計票速度慢，但紙質選票具有可驗證性、用戶易接受等優點。?

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用主要集中在國外。在國內，一些大型的選舉場合也采用電子選舉方式，如浙江省人大會堂等。它的優點是計票快捷準確、節省人力和開支、投票方便等，有著傳統投票方式無法企及的優越性。盡管如此，該方式仍然受到了廣大選民的質疑，存在的很多問題，如安全性、票據的不可驗證性等。?

為了彌補人工唱票和電子選舉的不足，基于機器視覺的紙質選舉系統開始出現。相對于前兩種選舉方式，基于機器視覺的紙質選舉方式的主要優點是，統計效率高且票據可驗證性。表1是對3種選票模式的比較。?

表1?

基于機器視覺的選票識別技術主要分為OMR(Optical?Mark?Recognition，光學標記識別)和OCR(Optical?Character?Recognition，光學字符識別)兩種。基于OMR的選票統計系統存在的問題有，選票格式固定，且為涂卡式，與人們通常采用的打勾、叉、圈的習慣不相吻合，因此市場接受程度較低。而基于OCR的選票統計系統克服了基于OMR選票統計系統不靈活的缺點，它的特點是選票格式相對靈活，選票符號采用人們易于接受的勾、叉、圈，硬件成本較低等。?

基于OCR的選票統計系統是利用小字符集選票符號的不同特征來對選票進行自動識別。其大致工作流程是，先利用圖像采集設備獲取選票灰度圖像，再通過各種預處理技術得到待識別的單個選票符號，接著從待識別的單個選票符號提取出其統計特征或結構特征，然后，通過某種分類器根據該符號的特征來將符號分類，最后，統計出所識別的全部選票符號以完成選票自動統計。?

雖然現在紙質選票統計系統只能應用在中小型會議中，且普及率也不是很高，但正如Wendy?M.Grossman(美，2004)所言，紙質選舉自動計票方式將成為一種新的潮流。而隨著計算機計算性能的不斷增強，基于OCR的選票統計系統的計算弱勢正在逐漸消除。?

目前，國內外雖然基于OCR的選票統計系統的研究很少，但基于OCR的其他字符識別系統卻有很多，如票據自動識別系統(如張紅云(同濟大學，2006)等)，車牌字符自動識別系統(如王敏(華中科技大學，2001)等)，鋼坯標號自動識別系統(如張浩(浙江大學，2007)等)等。各種基于OCR的字符識別系統的研究的內容雖然千差萬別，但系統的核心問題都是利用字符符號的某種特征實現對字符符號的識別，因此，特征提取模塊是核心，其他模塊中所采用的方法都是服務于特征提取而采用的。?

對于一個選票統計系統，現存的問題還是比較多的：?

如通過圖像采集設備獲得的圖像不可避免地會出現傾斜現象，這給后續的選票符號識別帶來了困難；現有通過手寫符號識別算法來識別選票符號的辦法，其識別正確率低，識別速度慢。而對于選舉這樣一個嚴肅的事情，采取何種機制來保證100％的識別正確率也是一個亟待解決的問題。?

發明內容

為了克服現有的選票符號機器視覺識別方法的正確率低、識別速度慢的不足，本發明提供一種正確率高、識別速度較快的基于游程特征的選票符號機器視覺識別方法。?

為了解決上述技術問題采用的技術方案為：?

一種基于游程特征的選票符號機器視覺識別方法，所述識別方法包括以下步驟：?

(1)得到經過預處理后的符號圖像后，自上而下，自左向右掃描整幅圖像，當掃描到第一次出現游程的那一行時，初始化三叉樹結構，將那一行中最中間的游程加入到根節點中，根據其他各游程的左右關系，依次創建左右根節點，初步形成一顆三叉樹結構；?

所述游程的定義為：圖像上沿x或y軸方向上一組連續的白色像素構成的像素段；?