[發明專利]一種圖像數字分割與識別方法及系統

在審

• 申請號: 201811367455.1
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109447036A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 孫濤;李銘磊;劉海英
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06K9/34;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開提供了一種圖像數字分割與識別方法及系統，通過采集原始鋼板圖片，對圖片進行灰度化和閾值二值化的預處理，對預處理后的圖像進行邊緣檢測；根據邊緣檢測結果確定圖像的偏轉角度，并根據偏轉角度對圖像進行校正，形成目標圖像，利用支持向量機法對目標圖像進行分割，并對分割后的圖像進行腐蝕和膨脹優化，利用神經網絡識別優化后的圖像，得到識別結果，本公開能夠較好的解決對復雜環境下的圖像識別度不高的問題，能夠準確和快速的自動分割識別鋼板上的字符。

技術領域

本公開涉及一種圖像數字分割與識別方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

隨著自動化技術的發展，工廠生產效率的提高，對生產出的大量產品進行分類識別變得越來越有必要。因此我們需要提取進行分類的字符。

隨著機器視覺技術的迅速發展，以及神經網絡算法的豐富與成熟，機器視覺被應用到越來越多的領域當中，來對字符進行分割和識別。如車牌檢測，電子支付等。圖像分割和識別技術配合一些成熟的算法和設備能夠對工廠中產品的管理起到很大的作用，圖像分割識別技術廣泛應用于國內外的工廠的產品管理系統中。

然而，由于工廠內燈光、陰影等環境因素較為復雜，造成字符與背景進行分割時比較困難，使得鋼板字符分割識別的難度加大。

發明內容

本公開為了解決上述問題，提出了一種圖像數字分割與識別方法及系統，本公開能夠將鋼板從整個圖像中分離出來，可以避免因外界環境干擾所造成的圖像識別誤差。

根據一些實施例，本公開采用如下技術方案：

一種圖像數字分割與識別方法，包括以下步驟：

采集原始鋼板圖片，對圖片進行灰度化和閾值二值化的預處理；

對預處理后的圖像進行邊緣檢測；

根據邊緣檢測結果確定圖像的偏轉角度，并根據偏轉角度對圖像進行校正，形成目標圖像；

利用支持向量機法對目標圖像進行分割，并對分割后的圖像進行腐蝕和膨脹優化，利用神經網絡識別優化后的圖像，得到識別結果。

作為進一步的限定，圖片灰度化是，利用平均值法，即將彩色圖像中的三分量亮度求平均得到一個灰度值，以表示圖像的灰度值。

作為進一步的限定，在進行圖片閾值二值化時，利用最大類間方差法來挑選閾值。

作為更進一步的限定，最大類間方差法中，構建目標函數：

g(T)＝w₀×(u₀-u)²+w₁×(u₁-u)²

其中，w0為前景點占圖像的比例，u0為前景點占圖像的均值，w1為背景點占圖像比例，u1為背景點占圖像均值，u為整個圖像的均值，u＝w0*u0+w1*u1，當g(T)取得全局最大值，此時的T為最佳閾值。

作為進一步的限定，使用edge函數對圖像進行邊緣檢測，在edge函數中使用canny邊緣檢測算法來檢測灰度化和閾值二值化后的圖像的邊緣。

作為進一步的限定，利用hough變換來得到目標圖像的邊框，從而能夠標記出鋼板的在圖像中的具體位置，然后通過下邊框和水平線間的夾角來對對象進行旋轉矯正，最后展示出旋轉后的圖像。

作為進一步的限定，利用支持向量機進行圖像分割的具體過程為，找到區分不同像素點的特征，選取多個前景點作為字符的特征點，選取多個背景點作為要去除的圖像的特征點，利用支持向量機對進行訓練，并分割圖像。