[發明專利]一種環形排布字符圖像分割方法

無效

• 申請號: 201210078925.9
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102646193A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 劉惠義;曾曉勤;劉顏君;黃利宏;周斌;裴沛
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20;G06K9/32;G06K9/46
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種環形排布字符圖像分割方法，用于環形排布字符圖像中的字符識別，屬于光學字符識別技術領域。

背景技術

光學字符識別技術是指電子設備對文本資料進行掃描，然后對圖像文件進行分析處理，獲取文字及版面信息的過程。光學字符識別技術早在七十年代就已經有人開始研究，發展了幾十年后，目前技術相對比較成熟，字符識別率比較高。

現有字符識別系統的使用環境都比較理想，如白底黑字，圖像像素對比度高，且字符均呈現水平或豎直排列，字符排布比較規整，易于進行字符分割。而對于環形排布的字符圖像，由于難以對圖像進行準確有效的分割，使用現有字符識別方法無法得到滿意的識別效果。以金屬表盤上的環形排布鋼印字符為例，由于金屬材質的反光性等因素，鋼印字符圖像的清晰度很低，而且表盤字符排布并不是水平排列，而是呈現環形排布，怎樣進行準確的字符分割是一個難題，現有的光學字符識別系統都難以解決。定位字符所在位置，要用到橢圓檢測方法，而以往的橢圓檢測方法只能擬合單個橢圓，環形表盤存在同心橢圓問題，直接使用單個橢圓擬合方法，會出現擬合出的多橢圓并不完全同心，導致后續的幾何變換和字符分割產生誤差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術無法對環形排布字符圖像進行準確分割的不足，提供一種環形排布字符圖像分割方法，可實現環形排布字符圖像的準確分割，從而提高環形排布字符圖像的字符識別準確率。

本發明的環形排布字符圖像分割方法，用于環形排布字符圖像中的字符識別，包括以下步驟：

步驟A、提取環形排布字符圖像的邊緣特征點，得到所述環形排布字符區域的內、外輪廓；

步驟B、利用以下方法對表征環形排布字符區域內、外輪廓的一對同心橢圓進行檢測：

步驟B1、利用以下方法對所述同心橢圓的中心點進行檢測：

步驟B101、在同心橢圓中心點可能存在的圖像區域內取一點執行以下操作：從該點處引出兩條射線，如兩條射線與環形排布字符區域內輪廓的交點間的連線，和兩條射線與環形排布字符區域外輪廓的交點間的連線平行，則對該點所在位置投票加1；再從該點出發旋轉一個預設角度引出兩條射線，執行同樣的操作進行投票，所述預設角度小于等于90°；依此處理直至射線旋轉完360^o，則該點的投票結束；

步驟B102、遍歷執行同心橢圓中心點可能存在的圖像區域內所有點的投票后，得到一個二維投票值數組；選擇投票值最大的點作為同心橢圓的中心點，則該點對應的橫、縱坐標即為橢圓中心點的橫、縱坐標；

步驟B2、利用以下方法檢測所述同心橢圓的偏角：

步驟B201、取過所述同心橢圓的中心點的一條直線，對環形排布字符區域的內輪廓/外輪廓上的所有點求關于該直線的對稱點，有一個對稱點在環形排布字符區域的內輪廓/外輪廓上就對該直線投一票；

步驟B202、將該直線旋轉一預設角度并重復步驟B201，直至旋轉完360^o，得到一個一維投票數組；

步驟B203、選擇投票值最大的直線所對應的角度，該角度即為所述同心橢圓的長軸方向；

步驟B3、利用以下方法檢測所述同心橢圓的參數比值及其他參數值：

?????????步驟B301、過所述同心橢圓的中心點引兩條射線，如果在其中一條射線上，中心點到內輪廓上的焦點與到外輪廓上焦點的比值和在另一條射線上的比值相等，則為該比值投一票；

??????步驟B302、選擇投票值最大比值即為兩個橢圓參數的比值；

??????步驟B303、根據橢圓第一定義：橢圓上的任意點到該橢圓輪廓兩個焦點的距離和為兩倍的長半軸長，對其中一個橢圓的長半軸和焦距進行投票；

步驟B304、選擇票數最大值作為最終的焦距和長半軸長，并根據橢圓性質求得短半軸長度；

步驟B305、由步驟B302所得的比值，求得另一個橢圓的所有參數；

步驟C、通過仿射變換將兩同心橢圓之間的環形圖像區域拉伸為矩形區域，并進行二值化處理，得到含有字符串的矩形圖像；

步驟D、定位所述矩形圖像中字符串的首字符位置，然后對矩形圖像進行平移變換，得到以首字符為起始的新矩形圖像；

步驟E、對步驟D中得到的新矩形圖像進行字符分割。

????優選地，所述步驟D具體包括：

步驟D1、過濾掉所述矩形圖像中的噪聲信息；

步驟D2、對步驟D1中得到的圖像進行膨脹處理，使其近鄰的所有字符連成一體；