[發明專利]一種基于模板匹配實現快速頁碼識別的方法

有效

• 申請號: 201710899531.2
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107766854B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 陶冰潔;王酉祥;黃景雨;劉勇;李美惠;廖龍
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20;G06K9/34
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 徐金瓊;劉東

1.一種基于模板匹配實現快速頁碼識別的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：待檢測的頁碼圖像f′(x，y)預處理得到待匹配頁碼圖像f_i′(x，y)，判斷是否存在頁碼數字模板，如存在頁碼數字模板，則跳過步驟2直接執行步驟3，如不存在頁碼數字模板，先執行步驟2再執行步驟3；

步驟2：所需的數字0-9的模版圖像經過步驟1中所述的預處理得到M×N大小的頁碼數字模板g_jk(x，y)；

步驟3：判斷待匹配頁碼圖像f_i′(x，y)是否存在粘連情況，如存在粘連情況，則將待檢測頁碼圖像f_i′(x，y)高度拉伸至M同時寬度等比例拉伸后再進行分割，并經過排序后寬度加寬至N，得到分割后序列圖像g′_i(x，y)再繼續執行步驟4，如沒有存在粘連情況，則直接歸一化處理得到M×N大小的待匹配頁碼圖像f_i′(x，y)再執行步驟4；

步驟4：將經過步驟3處理后的分割后序列圖像g′_i(x，y)或待匹配頁碼圖像f_i′(x，y)與頁碼數字模板g_jk(x，y)進行匹配，得到對應數字x_i，將對應數字x_i依次排列得到頁碼圖像f′(x，y)最終的頁碼值x₁ x₂ … x_i；

步驟5：將頁碼圖像f′(x，y)最終的頁碼值x₁ x₂ … x_i與其前一頁頁碼值x′₁ x′₂ …x_i′進行對比驗證：

x₁ x₂ … x_i-x₁′ x₂′ … x_i′＝1

如滿足上式，則說明頁碼識別正確；

所述步驟3具體為：

檢測待匹配頁碼圖像f_i′(x，y)的寬度和高度，得到寬度與高度的比例值α，若α＜1，則沒有發生頁碼數字粘連，待匹配頁碼圖像f_i′(x，y)直接歸一化處理得到M×N大小再執行步驟4；

若α＞1，則存在頁碼數字粘連的情況，則將待匹配頁碼圖像f_i′(x，y)圖像高度拉伸到統一的高度為M，寬度等比例拉伸，再將其從寬度方向正中間進行分割后從左到右進行排序，并寬度增加至N，最終得到分割后序列圖像g_i′(x，y)，再繼續執行步驟4；

所述步驟1的預處理具體為：

步驟1.1：選取頁碼位置符合要求的待檢測書頁原始圖像讀入初始圖像f(x，y)，將初始圖像f(x，y)中的頁碼部分分割出來為頁碼圖像f′(x，y)，再轉化為灰度圖像f′_gray(x，y)；

步驟1.2：將步驟1處理得到的灰度圖像f′_gray(x，y)進行最小值濾波得到濾波后圖像f′_pre(x，y)；

步驟1.3：將步驟2處理得到的濾波后圖像f′_pre(x，y)使用OTSU自動閾值分割法進行二值化得到二值化圖像f′_binary(x，y)；

步驟1.4：將二值化圖像f′_binary(x，y)進行取反操作，提取單個數字字符的最小包含矩形得到待檢測頁碼圖像f_i′(x，y)；

所述步驟4具體為：

將分割后序列圖像g′_i(x，y)或待匹配頁碼圖像f_i(x，y)與數字模板g_jk(x，y)進行匹配，對g_jk(x，y)和分割后序列圖像g′_i(x，y)或待匹配頁碼圖像f_i(x，y)的對應點做相與，結果為1的點數目為A，再對g_jk(x，y)和分割后序列圖像g′_i(x，y)或待匹配頁碼圖像f_i(x，y)的點做或運算，得到的值為0的點數目為B，最后得到g_jk(x，y)和分割后序列圖像g′_i(x，y)或待匹配頁碼圖像f_i′(x，y)的匹配度l_jk；

l_jk＝A+B

當匹配成功，則將f_i′(x，y)識別為j₀，分割后序列圖像g′_i(x，y)或待匹配頁碼圖像f_i′(x，y)頁碼對應數字x_i＝j₀。