一种数字识别的方法和装置与流程

本发明涉及图像识别领域，尤其涉及一种数字识别的方法和装置。

背景技术：

目前在图像识别中，对数字的识别通常采用链码(Freeman码)的方式，链码是用曲线起始点的坐标和边界点方向代码来描述曲线或边界的方法，在使用链码识别数字时，选择一个像素点作为参考点，在与参考点相邻的8个不同的位置上的像素点分别被赋予方向值。

然而在实际应用中，传统的链码识别需要进行较为复杂的预处理过程，效率较低，同时由于受到印刷技术、污损、新旧和骨架化等因素的影响，导致采用传统的链码对图像比较接近的数字的识别效果不佳，无法达到理想的识别率，尤其是对波斯数字中的2和3往往很难正确识别。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种数字识别的方法和装置，旨在解决现有技术中数字识别效率较低和识别率不高的问题。

本发明的第一方面，提供一种数字识别的方法，包括：

查找待识别数字的图像的特征区域；

在所述特征区域中，统计空白像素点的分布信息；

当所述空白像素点的分布信息满足特定数字的特征条件时，输出所述待识别数字的识别结果为所述特定数字。

本发明的第二方面，提供一种数字识别的装置，包括：

查找模块，用于查找待识别数字的图像的特征区域；

统计模块，用于在所述特征区域中，统计空白像素点的分布信息；

识别模块，用于当所述空白像素点的分布信息满足特定数字的特征条件时，输出所述待识别数字的识别结果为所述特定数字。

本发明与现有技术相比存在的有益效果是：通过统计待识别数字的图像的特征区域的空白像素点的分布信息，并将空白像素点的分布信息与特定数字的特征条件进行匹配，来判断待识别数字是否为特定数字，实现了不需要进行复杂的计算过程即可实现准确的数字识别过程，从而提高了数字识别的效率和识别率。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种数字识别的方法的流程图；

图2是本发明实施例一提供的一种数字识别的方法中波斯数字2和波斯数字3的图像样本示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种数字识别的方法的流程图；

图4是本发明实施例二提供的一种数字识别的方法中待识别数字的识别示意图；

图5是本发明实施例三提供的一种数字识别的装置的结构示意图；

图6是本发明实施例四提供的一种数字识别的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述。

实施例一：

图1是本发明实施例一提供的一种数字识别的方法的流程图，具体包括步骤S101至S103，详述如下：

S101、查找待识别数字的图像的特征区域。

具体地，待识别数字可以是与特定数字的图像相似度较高的数字，为了实现对待识别数字的识别，需要将待识别数字的图像中与特定数字的图像局部差异相对较为明显的区域作为特征区域，特征区域为待识别数字的图像中需要进行特征识别的特定区域。

例如，波斯数字中的2或3是相似度较高的数字。从图2所示的波斯数字2和波斯数字3的图像样本可以看出，两者的图像相似度很高，因此其特征区域可以是2和3的数字图像中局部差异相对较为明显的上半部分区域。

S102、在待识别数字的图像的特征区域中，统计空白像素点的分布信息。

空白像素点为特征区域中非数字部分的空白区域的像素点。

具体地，统计待识别数字的图像的特征区域中每一列在数字像素点之上的空白像素点的个数，作为空白像素点的分布信息。

S103、当空白像素点的分布信息满足特定数字的特征条件时，输出待识别数字的识别结果为该特定数字。

特定数字的特征条件可以是与待识别数字相同的特征区域中的空白像素点的分布。

具体地，判断待识别数字的图像的特征区域中空白像素点的分布情况是否与特定数字的相同特征区域的空白像素点的分布一致，如果分布一致则认为待识别数字即为该特定数字。

需要说明的是，在使用本发明实施例的方法对待识别数字的图像进行识别之前，不需要预先进行归一化等复杂的预处理过程，从而提高运算效率。

本实施例中，通过统计待识别数字的图像的特征区域的空白像素点的分布信息，并将空白像素点的分布信息与特定数字的特征条件进行匹配，来判断待识别数字是否为特定数字，实现了不需要进行复杂的计算过程即可实现准确的数字识别过程，从而提高了数字识别的效率和识别率。

实施例二：

图3是本发明实施例二提供的一种数字识别的方法的流程图，具体包括步骤S201至S2011，详述如下：

S201、从待识别数字的图像的结束行开始，统计相邻两行数字像素点个数的差。

待识别数字可以是与特定数字的图像相似度较高的数字，为了实现对待识别数字的识别，需要将待识别数字的图像中与特定数字的图像局部差异相对较为明显的区域作为特征区域，特征区域为待识别数字的图像中需要进行特征识别的特定区域。进一步地，待识别数字可以是波斯数字2或波斯数字3，特定数字可以是波斯数字3。需要说明的是，本发明实施例的方法用于实现对波斯数字2和波斯数字3的识别，因此在以下的实施例描述中，除特别声明之外，待识别数字为波斯数字2或波斯数字3，特定数字为波斯数字3。

数字像素点即数字图像所占用的像素点，例如，图2示出的波斯数字2和波斯数字3的图像样本中白色部分的像素点为数字图像所占用的像素点。

具体地，从待识别数字的图像的结束行，即最后一行开始，计算最后一行和倒数第二行的数字图像所占用的像素点个数的差，并判断该差值是否大于预设的像素差，如果该差值大于预设的像素差，则继续执行步骤S202，否则继续计算倒数第二行和倒数第三行的数字图像所占用的像素点个数的差，直到相邻两行数字像素点个数的差大于预设的像素差为止。

需要说明的是，如果直到待识别数字的图像的起始行也没有满足相邻两行数字像素点个数的差大于预设的像素差的条件，则认为识别失败，流程直接跳转到步骤S211，退出。

S202、当相邻两行数字像素点个数的差大于预设的像素差时，确定待识别数字图像的起始行与所述相邻两行中的前一行之间的区域为特征区域。

从图2可以看出，波斯数字2和波斯数字3的形状差异主要集中在图像的上半部分，因此可以将上半部分区域作为进行特征识别的特征区域。

根据波斯数字2和波斯数字3的形状差异，预设的像素差可以设置为7。

具体地，当相邻两行数字像素点个数的差大于预设的像素差时，将待识别数字图像的起始行与相邻两行中的前一行之间的区域作为特征区域。

图4为待识别数字的图像，其中白色部分为待识别数字占用的像素点，黑色部分和灰色部分为空白像素点。从图3示出的特征区域可知，该特征区域的图像正是波斯数字2和波斯数字3的数字图像中局部差异相对较为明显的上半部分区域。

S203、在待识别数字图像的特征区域中，统计空白像素点的分布信息。

空白像素点为特征区域中非数字部分的空白区域的像素点。

具体地，在待识别数字的图像的特征区域中，统计每一列在数字像素点之上的空白像素点的个数作为空白像素点的分布信息。在图4的待识别数字的图像中，灰色部分每一列的像素个数即为空白像素点的分布信息。

S204、设置待识别数字的图像的起始列为当前列。

具体地，起始列为待识别数字的图像的第一列。

进一步地，根据待识别数字的图像的特点，可以在起始列增加预设的起始偏移列数作为当前列，从而减少后续步骤S205至步骤S206的计算次数，提高运算效率。根据波斯数字2或波斯数字3的图像特点，预设的起始偏移列数可以为3。

S205、以当前列为起点，顺序截取预定列数的第一区域、第二区域和第三区域组成待匹配区域。

具体地，预定列数可以设置为3列，每3列作为一个区域，则待匹配区域为9列。图4示出了在待识别数字的图像中，以当前列为起点截取的第一区域、第二区域和第三区域的位置。

S206、判断待匹配区域的空白像素点个数是否满足以下特定数字的特征匹配条件c1)至c2)中的任一条：

c1)第一区域的空白像素点个数大于第二区域的空白像素点个数与预设的像素误差个数的和，并且第二区域的空白像素点个数小于第三区域的空白像素点个数；

c2)第一区域的空白像素点个数小于第二区域的空白像素点个数，并且第二区域的空白像素点个数与预设的像素误差个数的和小于第三区域的空白像素点个数。

需要说明的是，待匹配区域的空白像素点个数的是指待匹配区域中的每一列在数字像素点之上的空白像素点的个数，而不是待匹配区域中所有的空白像素点个数，即在图4的待识别数字的图像中的灰色部分的像素点为待匹配区域的空白像素点，而特征区域中黑色部分的像素点虽然也是空白像素点，但不属于用于判断的待匹配区域的空白像素点。

具体地，当特定数字为波斯数字3时，由于在波斯数字3的图像的特征区域中，其空白像素点的分布存在一个“谷峰谷”的特征，如图2中标识的A、B和C三个空白像素点区域即显示了“谷峰谷”的分布特征。因此当待匹配区域的空白像素点个数满足波斯数字3的特征匹配条件c1)至c2)中的任一条时，即第一区域、第二区域和第三区域分别对应“谷峰谷”特征的第一个“谷”、“峰”和第二个“谷”，说明待识别数字的图像的待匹配区域的空白像素点的分布与波斯数字3的图像的特征区域中空白像素点的分布一致，因此可以确定特征匹配成功，继续执行步骤S207，否则执行步骤S208。

需要说明的是，由于图像的倾斜或者印刷深浅度等原因，可能导致空白像素点的位置偏移，因此通过预设的像素误差个数对这种误差进行补偿，通常预设的像素误差个数可以设置为4。

S207、输出待识别数字的识别结果为特定数字。

具体地，当特征匹配成功，则输出待识别数字的识别结果为特定数字。

流程跳转到步骤S211，退出。

S208、判断当前列是否为待识别数字图像的结束列。

具体地，如果当前列不是待识别数字图像的结束列，则继续执行步骤S209，否则说明没有找到满足特定数字的特征匹配条件c1)至c2)中的任一条的待匹配区域，认为特征匹配失败，流程跳转到步骤S210。

进一步地，根据待识别数字的图像的特点，可以将待识别数字图像的结束列前移待匹配区域的列数作为当前列的结束判断，从而减少步骤S205至步骤S206的计算次数，提高运算效率。

S209、将当前列的下一列设置为新的当前列，并返回步骤S205。

具体地，若以当前列为起点的待匹配区域不满足特定数字的特征匹配条件c1)至c2)中的任一条，则需要以当前列的下一列为新的当前列，返回步骤S205继续截取待匹配区域进行特征匹配。

S210、输出待识别数字的识别结果为非特定数字。

具体地，由于待识别数字是波斯数字2或波斯数字3，特定数字是波斯数字3，因此若特征匹配失败，待识别数字不是波斯数字3，则待识别数字为非特定数字，即波斯数字2。

S211、退出。

为了更好的理解本发明实施例，下面举例加以说明。

以图4的待识别数字的图像为例，其特征区域中的空白像素点的分布信息如下表所示：

假设预设的起始偏移列数为3，则从列序号为4的列开始，截取9列作为待匹配区域，其中4-6列为第一区域，7-9列为第二区域，10-12列为第三区域。

第一区域的空白像素点个数为6(1+2+3)，第二区域的空白像素点个数为12(4+4+4)，第三区域的空白像素点个数为5(3+1+1)，预设的像素误差个数设置为4，则待匹配区域的空白像素点个数不满足条件c1)和c2)。

继续选择列序号5作为当前列，截取9列作为待匹配区域，计算出待匹配区域的空白像素点个数仍然不满足条件c1)和c2)。

直到选择列数7作为当前列时，截取9列作为待匹配区域，其中7-9列为第一区域，10-12列为第二区域，13-15列为第三区域。第一区域的空白像素点个数为12(4+4+4)，第二区域的空白像素点个数为5(3+1+1)，第三区域的空白像素点个数为8(2+3+3)，预设的像素误差个数设置为4，则待匹配区域的空白像素点个数满足条件c1)，因此特征匹配成功，输出待识别数字的识别结果为波斯数字3。

本实施例中，统计待识别数字的图像的特征区域的空白像素点的分布信息，并以待识别数字的图像的起始列为起点，顺序截取预定列数的第一区域、第二区域和第三区域组成待匹配区域，通过判断待匹配区域的空白像素点个数是否满足特定数字的特征条件，来判断待识别数字是否为特定数字，实现了不需要进行复杂的计算过程即可实现准确的数字识别过程，同时避免了噪声像素点的影响，提高了数字识别的效率和识别率。

实施例三：

图5是本发明实施例三提供的一种数字识别的装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。图5示例的一种数字识别的装置可以是前述实施例一提供的一种数字识别的方法的执行主体。图5示例的一种数字识别的装置包括查找模块51、统计模块52和识别模块53，各功能模块详细说明如下：

查找模块51，用于查找待识别数字的图像的特征区域；

统计模块52，用于在待识别数字的图像的特征区域中，统计空白像素点的分布信息；

识别模块53，用于当空白像素点的分布信息满足特定数字的特征条件时，输出待识别数字的识别结果为所述特定数字。

本实施例提供的一种数字识别的装置中各模块实现各自功能的过程，具体可参考前述图1所示实施例的描述，此处不再赘述。

从上述图5示例的一种数字识别的装置可知，本实施例中，通过统计待识别数字的图像的特征区域的空白像素点的分布信息，并将空白像素点的分布信息与特定数字的特征条件进行匹配，来判断待识别数字是否为特定数字，实现了不需要进行复杂的计算过程即可实现准确的数字识别过程，从而提高了数字识别的效率和识别率。

实施例四：

图6是本发明实施例四提供的一种数字识别的装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。图6示例的一种数字识别的装置可以是前述实施例二提供的一种数字识别的方法的执行主体。图6示例的一种数字识别的装置包括查找模块61、统计模块62和识别模块63，各功能模块详细说明如下：

查找模块61，用于查找待识别数字的图像的特征区域；

统计模块62，用于在待识别数字的图像的特征区域中，统计空白像素点的分布信息；

识别模块63，用于当空白像素点的分布信息满足特定数字的特征条件时，输出待识别数字的识别结果为所述特定数字。

进一步地，待识别数字为波斯数字2或波斯数字3，特定数字为波斯数字3。

进一步地，查找模块61包括：

像素差值计算子模块611，用于从待识别数字的图像的结束行开始，统计相邻两行数字像素点个数的差；

特征区域确定子模块612，用于当相邻两行数字像素点个数的差大于预设的像素差时，确定待识别数字的图像的起始行与相邻两行中的前一行之间的区域为特征区域。

进一步地，识别模块63包括：

当前列设置子模块631，用于设置当前列为待识别数字的图像的起始列；

特征匹配子模块632，用于以当前列为起点，选取待匹配区域的空白像素点与特定数字的特征条件进行特征匹配；

结果输出子模块633，用于若特征匹配成功，则输出待识别数字的识别结果为特定数字，否则以当前列的下一列为起点，继续进行特征匹配，直到当前列为待识别数字图像的结束列为止。

进一步地，特征匹配子模块632包括：

待匹配区域确定单元6321，用于以当前列为起点，顺序截取预定列数的第一区域、第二区域和第三区域组成待匹配区域；

特征匹配判断单元6322，用于判断待匹配区域的空白像素点个数是否满足以下匹配条件d1)至d2)中的任一条：

d1)第一区域的空白像素点个数大于第二区域的空白像素点个数与预设的像素误差个数的和，并且第二区域的空白像素点个数小于第三区域的空白像素点个数；

d2)第一区域的空白像素点个数小于第二区域的空白像素点个数，并且第二区域的空白像素点个数与预设的像素误差个数的和小于第三区域的空白像素点个数；

特征匹配结果单元6323，用于若待匹配区域的空白像素点个数满足匹配条件d1)至d2)中的任一条，则特征匹配成功。

本实施例提供的一种数字识别的装置中各模块实现各自功能的过程，具体可参考前述图3所示实施例的描述，此处不再赘述。

从上述图6示例的一种数字识别的装置可知，本实施例中，统计待识别数字的图像的特征区域的空白像素点的分布信息，并以待识别数字的图像的起始列为起点，顺序截取预定列数的第一区域、第二区域和第三区域组成待匹配区域，通过判断待匹配区域的空白像素点个数是否满足特定数字的特征条件，来判断待识别数字是否为特定数字，实现了不需要进行复杂的计算过程即可实现准确的数字识别过程，同时避免了噪声像素点的影响，从而提高了数字识别的效率和识别率。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每一个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或者相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

值得注意的是，上述装置实施例中，所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。