一种图像识别处理方法和系统与流程

文档序号:15638357发布日期:2018-10-12 21:45阅读:229来源:国知局

本发明涉及数据处理领域,尤其涉及一种图像识别处理方法和系统。



背景技术:

随着信息技术的飞速发展,人们日益普遍地使用计算机来生产、处理、交换和传播各种形式的信息。信息技术逐渐改变着人们的生活习惯。传统的利用纸张和笔进行书写的方式无法进行信息化处理,因此无法满足人们的需要。

现有技术中一般通过数码笔实现笔迹的数字化存储。然而现有技术中的数码笔识别精度低,无法实现笔迹的精确还原,且现有技术中的数码笔只能进行图像的采集,不能进行图像的编码和解码,从而降低笔迹还原的速度,给用户的使用带来极大的不便。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有技术的缺陷,提供一种图像识别处理方法,通过对点阵图像数据的采集和识别得到书写轨迹,识别精度高,处理速度快,从而实现书写笔迹的数字化存储和清晰再现。

有鉴于此,第一方面,本发明实施例提供了一种图像识别处理方法,包括:

接收图像数据和所述图像数据相对应的书写压力;

对所述图像数据进行二值化处理,得到第一点阵图像;

在所述第一点阵图像中截取第二点阵图像;

对所述第二点阵图像进行点阵识别处理,得到多个点阵点;

计算相邻点阵点之间的距离,并对所述计算得到的相邻点阵点之间的距离进行处理,得到间距距离;

选取所述相邻点阵点之间的距离在预设阈值范围内的点阵点作为特征点阵组;

将所述特征点阵组中的点阵点进行连线,并确定所述连线方向;

选取所述第二点阵图像的中心点,根据所述间距距离和所述连线的方向生成网格;

在第二点阵图像中截取第三点阵图像;

根据第三点阵图像中各个点阵点的像素值和第二点阵图像中各个点阵点的像素值,确定所述第三点阵图像的中心点和所述第二点阵图像的中心点的之间的偏移量;

根据所述第三点阵图像中点阵点偏移网格中心点的方向得到编码信息;

判断所述编码信息与码本列表中的代码值是否匹配;

当所述编码信息与码本列表中的代码值不匹配时,根据预设步长数据和预设角度范围数据对所述第一点阵图像进行角度迭代处理,直至迭代修正后的第三点阵图像的编码信息与所述码本列表中的代码值相匹配;其中,所述角度迭代处理包括对所述第一点阵图像进行旋转角度迭代处理和倾斜角度迭代处理;

当所述编码信息与码本列表中的代码值匹配时,根据所述代码值生成第三点阵图像的中心点坐标;

根据所述偏移量对所述第三点阵图像的中心点坐标进行修正,得到修正后的坐标信息;

根据所述书写压力获取相对应的线宽值,根据所述线宽值和修正后的坐标信息生成数据包。

优选的,所述对所述图像数据进行二值化处理,得到第一点阵图像具体包括:

将所述图像数据中每个像素的像素值与所述预设像素值进行对比;

根据所述对比结果对所述图像数据中的每个像素进行赋值;

根据所述每个像素的赋值得到所述第一点阵图像。

优选的,所述对所述第一点阵图像进行旋转角度迭代处理具体包括:

获取预设的旋转角度数据;

依次遍历所述第一点阵图像中的每个所述点阵点,根据所述预设的旋转角度数据在第一范围内对每个所述点阵点进行一次或多次水平旋转处理。

优选的,所述倾斜角度迭代处理具体包括:

获取预设的倾斜角度数据;

确定所述第一点阵图像中每个所述点阵点之间的距离变化;

当所述距离变化为增大时,依次遍历所述第一点阵图像中的每个所述点阵点,根据所述预设的倾斜角度数据在第二范围内对每个所述点阵点进行一次或多次垂直旋转处理;

当所述距离变化为减小时,依次遍历所述第一点阵图像中的每个所述点阵点,根据所述预设的倾斜角度数据在第三范围内对每个所述点阵点进行一次或多次垂直旋转处理。

优选的,在所述根据所述代码值生成第三点阵图像的中心点坐标之后,所述方法还包括:

获取所述中心点坐标的多个邻近点的代码值;

根据所述多个邻近点的代码值更新所述码本列表。

第二方面,本发明实施例提供了一种图像识别处理系统,包括:

主控芯片,用于接收图像数据和所述图像数据相对应的书写压力;对所述图像数据进行二值化处理,得到第一点阵图像;在所述第一点阵图像中截取第二点阵图像;对所述第二点阵图像进行点阵识别处理,得到多个点阵点;计算相邻点阵点之间的距离,并对所述计算得到的相邻点阵点之间的距离进行处理,得到间距距离;选取所述相邻点阵点之间的距离在预设阈值范围内的点阵点作为特征点阵组;将所述特征点阵组中的点阵点进行连线,并确定所述连线方向;选取所述第二点阵图像的中心点,根据所述间距距离和所述连线的方向生成网格;在第二点阵图像中截取第三点阵图像;根据第三点阵图像中各个点阵点的像素值和第二点阵图像中各个点阵点的像素值,确定所述第三点阵图像的中心点和所述第二点阵图像的中心点的之间的偏移量;

译码芯片,用于根据所述第三点阵图像中点阵点偏移网格中心点的方向得到编码信息;判断所述编码信息与码本列表中的代码值是否匹配;当所述编码信息与码本列表中的代码值不匹配时,根据预设步长数据和预设角度范围数据对所述第一点阵图像进行角度迭代处理,直至迭代修正后的第三点阵图像的编码信息与所述码本列表中的代码值相匹配;其中,所述角度迭代处理包括对所述第一点阵图像进行旋转角度迭代处理和倾斜角度迭代处理;当所述编码信息与码本列表中的代码值匹配时,根据所述代码值生成第三点阵图像的中心点坐标;

所述主控芯片还用于根据所述偏移量对所述第三点阵图像的中心点坐标进行修正,得到修正后的坐标信息;根据所述书写压力获取相对应的线宽值,根据所述线宽值和修正后的坐标信息生成数据包。

优选的,所述主控芯片具体用于:

将所述图像数据中每个像素的像素值与所述预设像素值进行对比;

根据所述对比结果对所述图像数据中的每个像素进行赋值;

根据所述每个像素的赋值得到所述第一点阵图像。

优选的,所述译码芯片具体用于:

获取预设的旋转角度数据;

依次遍历所述第一点阵图像中的每个所述点阵点,根据所述预设的旋转角度数据在第一范围内对每个所述点阵点进行一次或多次水平旋转处理;

获取预设的倾斜角度数据;

确定所述第一点阵图像中每个所述点阵点之间的距离变化;

当所述距离变化为增大时,依次遍历所述第一点阵图像中的每个所述点阵点,根据所述预设的倾斜角度数据在第二范围内对每个所述点阵点进行一次或多次垂直旋转处理;

当所述距离变化为减小时,依次遍历所述第一点阵图像中的每个所述点阵点,根据所述预设的倾斜角度数据在第三范围内对每个所述点阵点进行一次或多次垂直旋转处理。

优选的,所述译码芯片还用于:获取所述中心点坐标的多个邻近点的代码值;根据所述多个邻近点的代码值更新所述码本列表。

优选的,所述译码芯片为防读取、防逆向破解芯片。

本发明实施例提供的一种图像识别处理方法和系统,通过对点阵图像数据的采集和识别得到书写轨迹,识别精度高,处理速度快,从而实现书写笔迹的数字化存储和清晰再现;并且能将图像的采集和编码译码进行集成,加快了笔迹还原的时间,提高了用户体验度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种图像识别处理方法流程图;

图2为本发明实施例提供的一种点阵区域示意图;

图3为本发明实施例提供的一种网格示意图;

图4为本发明实施例提供的一种编码单元示意图;

图5为本发明实施例提供的一种垂直状态采集的第一点阵图像的示意图;

图6为本发明实施例提供的一种旋转状态采集的第一点阵图像的示意图;

图7a为本发明实施例提供的一种倾斜状态采集的第一点阵图像的示意图;

图7b为本发明实施例提供的另一种倾斜状态采集的第一点阵图像的示意图

图8为本发明实施例提供的一种图像识别处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明实施例提供的一种图像识别处理方法流程图,本方法是基于图像处理系统实现的,图像处理系统是具有图像识别和处理功能的设备,为方便用户书写,图像处理系统在具体的应用中可以通过数码笔来实现用户在点阵基底上进行书写,如图1所示,所述方法包括:

步骤101,接收图像数据和图像数据相对应的书写压力;

具体的,用户使用数码笔在点阵区域上进行书写,数码笔内的压力传感器对用户的书写压力进行采集,当压力到达预设压力阈值时,生成图像采集指令,图像采集器对所经过的点阵区域的图像数据进行采集,同时压力采集器对书写压力进行采集,并将采集到的图像数据和书写压力发送给数码笔内的主控芯片。

其中,点阵区域可以为具有点阵阵列的书写纸或电子白板。图2为本发明实施例提供的一种点阵区域的示意图,如图2所示,点阵阵列由一些非常细小的点,按照特殊算法规则排列组成。点阵通过特殊的编码方式代表着特殊的坐标信息,点阵的作用是提供坐标参数信息,保证笔尖在点阵纸上运动时,能够准确的记录运动轨迹。本领域技术人员可以根据识别装置的精度、处理能力对点阵阵列中点的大小以及点阵间距进行设计。

图像采集器具体可以是摄像头,在本例中,摄像头每秒可采集70帧的图像数据。

步骤102,对图像数据进行二值化处理,得到第一点阵图像;

具体的,在像素值范围0-255内选择一个适当的像素值作为预设像素值,遍历整个图像的所有像素,将图像数据中每个像素的像素值与预设像素值进行对比,根据对比结果对图像数据中的每个像素进行赋值:大于预设像素值时,赋值为255,小于预设像素值时,赋值为0;将赋值为0的像素设定为黑色,将赋值为255的像素设定为白色,从而根据像素赋值对应的颜色生成第一点阵图像,这样无点阵的区域就变为白色,有点阵的区域就变为黑色,点阵由多个黑色像素点组成,点阵之间界限分明,除点阵的黑色像素外其它都是白色像素,进而去掉背景干扰,取前景图像。

步骤103,在第一点阵图像中截取第二点阵图像;

在一个具体的例子中,采集的第一点阵图像较大,用于编码的图像不需要这么大,假如第一点阵图像的大小为200×200像素,而实际所需的图像大小为160×160像素,以10个像素为步长,则有5×5个160×160像素的第二点阵图像可供选择。

其中,本领域技术人员可以根据识别装置的处理能力和精度对预设尺寸、第一点阵图像的大小和第二点阵图像的大小进行设定。

步骤104,对第二点阵图像进行点阵识别处理,得到多个点阵点;

具体的,图像中的像素具有第一预设数量的邻域,比如4邻域或8邻域。对每个第二点阵图像进行点阵识别处理,具体的,识别第二点阵图像中每个像素,当像素的第一预设数量的邻域为黑色时,将像素标记为点阵点,从而得到第二点阵图像中的点阵点。其中,第一预设数量可以设置为8,也就是说,每个像素有8个领域,识别到黑色像素并且其8领域都是黑色,则此像素点可作为点阵点。

在此之后,所述方法还包括:对每个第二点阵图像中的点阵点数量进行加和,得到每个第二点阵图像中的点阵点数量。点阵图像的识别对点阵点的数量有一定的要求,点阵数量要在预设数量阈值范围内,比如至少需要120个点阵,不得多于140个点阵,则去掉截取到的点阵数量小于120个和大于140个的第二点阵图像,选取点阵数量在预设阈值范围内的第二点阵图像。其中,预设数量阈值范围是预先设定的,当某一第二点阵图像中识别到的点阵点数量小于预设数量阈值的下限说明截取到的该第二点阵图像画质不好,不能进行后续编码的识别;当某一第二点阵图像中识别到的点阵点数量大于预设阈值的上限说明截取到的该第二点阵图像画质可能存在很多噪点,从而增加了图像中点阵的数量,因此点阵点数量大于预设数量阈值的第二点阵图像也不能进行后续编码的识别,因此点阵点数量在预设数量阈值范围内的第二点阵图像说明此第二点阵图像的采集识别效果佳,可以作为备选的编码识别图像,然后再选择最接近第一点阵图像中心的第二点阵图像作为可识别矩阵,进行后续编码信息的识别。

在图像采集的过程中,由于补光效果或其他外界因素的影响,可能影响图像的采集效果,从而对点阵识别造成影响,造成识别到的点阵数量低于预设阈值范围的下限,因此在选取点阵点的数量在预设阈值范围内的第二点阵图像之前,方法还包括对第二点阵图像中的点阵点的数量进行排序,如果点阵点的数量最大值小于预设阈值范围的下限时,也就是说识别到的点阵点最多的第二点阵图像都不在预设阈值范围内,说明在图像数据采集时或者在图像数据进行二值化处理时可能存在不确定因素影响了图像数据的整体效果,在这种情况下识别装置自动将第二预设数量的邻域为黑色的像素标记为点阵点,从而增加识别到的点阵点数量,进行后续编码的识别,也就是说,在点阵识别过程中,如果点阵数量最多的第二点阵图像中的点阵数量小于预设阈值范围的下限,则重新识别点阵点,将第二预设数量的邻域为黑色的像素标记为点阵点,比如补充7邻域或6邻域都是黑色的像素点为点阵点,然后再选取最接近原始图像中心的第二点阵图像作为可识别矩阵。

需要说明的是,本领域技术人员可以根据需要对第二预设数量进行设定和调整,直到第二点阵图像中的点阵数量在预设阈值范围内。

步骤105,计算相邻点阵点之间的距离,并对计算得到的相邻点阵点之间的距离进行处理,得到间距距离;

具体的,遍历所选取的作为可识别矩阵的第二点阵图像中的每个点阵点,取相邻点阵点的距离,在得到的距离中去掉预设数量的最大值和最小值,从而去掉可能存在识别误差点阵点之间的距离,剩下的距离计算平均值,将该平均值作为间距距离,作为后续网格生成过程中的网格间距。

其中,在得到的距离中去掉最大值和最小值的预设数量可以根据计算得到的相邻点阵点之间距离的分布情况而定。在一个具体的例子中,可以将计算得到的相邻点阵点之间距离按照距离之差进行划分,距离之差小于一定值的划分为一组,从而将上述距离划分为多组,那么没有分到各组中的距离,即为分离出的几个最大值和最小值。

步骤106,选取相邻点阵点之间的距离在预设阈值范围内的点阵点作为特征点阵组;

其中,预设阈值是根据上述得到的间距距离和预设规则来设定的。

具体的,对相邻点阵点之间的距离小于间距距离的距离进行分组划分,距离之差小于一定值的划分为一组,从而得到多组距离,每组距离之间的差值在一定范围内,在多组距离之间选取距离最小的一组,将该组距离之间对应的点阵点作为特征点阵组,每组特征点阵组包括两个特征点阵点。

步骤107,将特征点阵组中的点阵点进行连线,并确定连线方向;

具体的,将得到的多组特征点阵组中的点阵点进行连线,每组特征点阵组中的点阵点的连线确定一个方向,多组特征点阵组中的点阵点的连线能确定多个方向,由于点阵点是按照特定规律排列的,因此这些方向要么平行要么垂直。

步骤108,选取第二点阵图像的中心点,根据间距距离和连线的方向生成网格;

具体的,获取作为可识别矩阵的第二点阵图像的中心点,并以此为中心,以间距距离为间距,沿多组特征点阵组中点阵点的连线方向和垂直连线方向生成多条网格线,网格线相交生成虚拟网格,具体如图3所示。

步骤109,在第二点阵图像中截取第三点阵图像;

在本例中,第二点阵图像的尺寸为108×108像素,即为可识别图像的尺寸,再次如图3所示,可识别图像识别得到的点阵点数量为8×8,为加快处理速度,且保证识别精度的基础上,选取6×6个点阵点即可,因此在网格化处理之后的可识别图像中随机截取包括6×6个点阵点的第三点阵图像。

步骤110,根据第三点阵图像中各个点阵点的像素值和第二点阵图像中各个点阵点的像素值,确定第三点阵图像的中心点和第二点阵图像的中心点的之间的偏移量;

为保证最终得到位置坐标的准确性,在选取第三点阵图像之后,需要计算第三点阵图像的中心点和可识别图像的中心点的之间的第二偏移量,具体的,可识别图像的点阵点颜色较深,其它地方颜色都很浅,可根据像素值得到每个点阵点的坐标,将6×6个点阵点的坐标与8×8个点阵点坐标进行匹配,坐标完全一致就是匹配成功,匹配成功后就能确定第三点阵图像的中心点和第二点阵图像的中心点的之间的偏移量。

步骤111,根据第三点阵图像中点阵点偏移网格中心点的方向得到编码信息;

将每一个网格看作一个编码单元,在一个具体的例子中,如图4所示,提供了一种编码方式,将一个编码单元分成4个象限,根据点阵点偏移网格中心点的不同偏振方向赋二进制值,例如00、01、10、11表示四个方向,从而得到点阵点对应的编码值,进而得到整个第三点阵图像的编码信息。需要说明的是,本领域技术人员可根据需要对点偏移网格中心点的方向和距离,对编码方式进行设定。

步骤112,判断编码信息与码本列表中的代码值是否匹配;

其中,码本列表中储存着代码值,代码值由多个编码序列组成。

具体的,将上述步骤111中得到编码信息与码本列表中的代码值进行匹配,并计算匹配度。

当匹配度到达预设匹配阈值时,比如95%,说明编码信息与码本列表中的代码值匹配,就认为匹配成功,具体的,当用户书写保持正确握笔姿势时,采集到的图像数据如图5所示,采集此图像时,图像采集器的方向与点阵区域的书写纸面的角度为垂直角度,此时解码得到的编码数据与码本列表中的代码值匹配成功,执行步骤114。

当匹配度没有到达预设匹配阈值时,比如95%,说明编码信息与码本列表中的代码值不匹配,就认为匹配失败,说明在图像采集过程中,由于用户握笔姿势的错误,导致图像采集器与点阵区域的书写纸面之间的角度发生旋转或倾斜,从而导致解码得到的编码数据与码本列表中的代码值不匹配,解码失败,此时需要通过角度迭代的方法对第一点阵图像进行修正,执行步骤113。

步骤113,根据预设步长数据和预设角度范围数据对第一点阵图像进行角度迭代处理,直至迭代修正后的第三点阵图像的编码信息与码本列表中的代码值相匹配;

角度迭代可以理解为在一定的角度范围内根据给定的单位步长,取两个方向上的角度对图像的像素点做偏移计算来修正图像。角度迭代处理包括旋转角度迭代处理和倾斜角度迭代处理。相应的,预设步长数据包括预设的旋转角度数据和预设的倾斜角度数据;预设角度范围数据包括用于第一范围和第二范围。

具体的,根据预设的旋转角度数据和第一范围对第一点阵图像进行旋转角度迭代处理,并且根据预设的倾斜角度数据以及第二范围或第三范围对第一点阵图像进行倾斜角度迭代处理,得到修正后的第一点阵图像。

进一步具体的,对第一点阵图像进行旋转角度迭代处理对应的是图像采集器与点阵区域的书写纸面之间发生旋转时的情况,此时图像如图6所示。结合图5、图6,可以看出图6中的第一点阵图像中的点阵点的排列方向,相比于图5中第一点阵图像中的点阵点的排列方向在水平方向上是成一定角度旋转了的,这时需要对图像进行旋转角度迭代处理。进行旋转角度迭代处理时,修正的是图像传感器相对于书写面的旋转方向。

在进行旋转角度迭代处理时,先获取预设的旋转角度数据,然后依次遍历第一点阵图像中的每个点阵点,根据预设的旋转角度数据在第一范围内对每个点阵点进行一次水平旋转处理。此一次水平旋转处理后的多个点阵点为下一次水平旋转处理的第一点阵图像中的每个点阵点。

在一个具体的例子中,预设的旋转角度数据为10°,第一范围为0°至180°,则处理器以10°为步长,从0°开始到180°,分别取10°……170°、180°对第一点阵图像进行迭代处理。每一次迭代过程为:选取第一图像数据中左上点阵点为原点,遍历每个点阵点,将每个点阵点在水平平面上顺时针旋转10°。

对第一点阵图像进行倾斜角度迭代处理对应的是图像采集器与点阵区域的书写纸面之间发生相对倾斜时的情况,此时得到的第一点阵图像如图7a或图7b所示。结合图5、图7a和图7b,可以看出图7a和图7b中的点阵点的排列方向,相比于图5中的点阵点的排列方向在垂直方向上是成一定角度倾斜了的,从而导致图7a和图7b中行与行之间点阵点的距离逐渐缩小或增大,这时需要对图像进行倾斜角度迭代处理。进行倾斜角度迭代处理时,修正的是图像传感器相对于书写面的倾斜方向。

在进行倾斜角度迭代处理时,先获取预设的倾斜角度数据,然后确定第一图像数据中每个点阵点数据之间的距离变化值是否为第一变化值。如图7a所示,当点阵点间在纵轴方向的距离从上到下逐渐减小时,点阵点之间的距离变化值为第一变化值。如图7b所示,当点阵点间在纵轴方向的距离从上到下逐渐增大时,点数据之间的距离变化值为第二变化值。这一过程可以理解为处理器通过点阵点间的距离变化判断图像是负角度倾斜还是正角度倾斜的过程。当图像是负角度倾斜时,点阵点间在纵轴方向的距离从上到下逐渐减小,当图像是正角度倾斜时,点阵点间在纵轴方向的距离从上到下逐渐增大。

当第一点阵图像中每个点阵点之间的距离变化值为第一变化值时,依次遍历第一点阵图像中的每个点阵点数据,根据预设的倾斜角度数据在第二范围内对每个点阵点进行垂直旋转处理。当第一点阵图像中每个点阵点之间的距离变化值不为第一变化值时,也是就是当第一点阵图像中每个点阵点之间的距离变化值为第二变化值时,依次遍历第一点阵图像中的每个点阵点,根据预设的倾斜角度数据在第三范围内对每个点阵点数据进行垂直旋转处理。此一次垂直旋转处理后的多个点阵点为下一次垂直旋转处理的第一点阵图像中的每个点阵点。

需要说明的是,第二范围和第三范围是受图像采集器的硬件条件限制的,图像采集器的硬件能接收的最大反向倾角度到0°是第二范围,最大正向倾角度到0°是第三范围,在用户使用数码笔进行书写时中,手持数码笔的倾角也是在这个角度范围内的。

在一个具体的例子中,预设的倾斜角度数据为2°,第二范围为-20°至0°,第三范围为0°至40°。如果第一点阵图像是负角度倾斜,也就是点阵点间在纵轴方向的距离从上到下逐渐减小时,则以2°为步长,从-20°开始到0°分别取-20°、-18°……-2°、0°对第一点阵图像进行迭代处理。如果图像是正角度倾斜,也就是点阵点间在纵轴方向的距离从上到下逐渐增大时,则以2°为步长,从0°开始到40°分别取2°、4°……40°对图像进行迭代。每一次迭代过程为:选取第一点阵图像中左上点阵点为原点,遍历每个点阵点,将每个点阵点在垂直平面上顺时针旋转2°。

在得到修正后的第一点阵图像之后,返回步骤103,从第一点阵图像中截取第二点阵图像,并根据截取到的第二点阵图像选取可识别图像,再截取第三点阵图像,得到第三点阵图像的编码信息执行步骤112,判断编码信息与码本列表中的代码值是否匹配,如果匹配执行步骤114,如果不匹配继续执行步骤113,也就是说,步骤103至步骤112是一个循环过程,直到迭代修正后的第三点阵图像的编码信息与码本列表中的代码值相匹配为止,这一过程可以理解为若对图像数据解码不成功,则对第一点阵图像进行迭代修正,直至第三点阵图像解码成功为止的过程。

步骤114,根据代码值生成第三点阵图像的中心点坐标;

将匹配的码本列表中的代码值转化成物理坐标,将物理坐标转化成目标点的应用坐标,其中,物理坐标由一个64位的x值和一个64位的y值组成,在整个点阵序列中具有唯一性。应用坐标是指根据物理坐标通过特定规则和算法转化得到,由一个64位字符类型的地址值、16位x值、16位的y值组成,通过地址和x、y就能定位到具体的某一页中的某一点,该位置坐标是第三点阵图像中心点的坐标。

在得到位置坐标之后,获取位置坐标的多个邻近位置点的代码值;根据多个邻近位置点的代码值更新所述码本列表,也就是说每次识别成功后,码本列表都会更新,从而进行下一次的匹配。

步骤115,根据偏移量对第三点阵图像的中心点坐标进行修正,得到修正后的坐标信息;

为保证书写坐标的准确性,根据步骤110得到的第三点阵图像的中心点和可识别图像的中心点的之间的偏移量对步骤114得到的第三点阵图像中心点的位置坐标进行修正,从而得到修正后的位置点的坐标信息。

在优选的实施例中,为了得到笔尖的位置坐标,方法还包括对修正后的坐标信息进行二次校正,即在修正后的坐标信息的基础上加上另一个偏移坐标,得到笔尖的坐标信息,其中另一个偏移坐标是在笔使用之前得到的,具体的,获取图像中点位置与笔尖位置的偏移量,然后将偏移量参数存入笔的flash中,在用户使用时,通过图像处理与计算得到修正后的图像中心点坐标后,从flash中读取偏移量,从而得到笔尖的坐标信息,进而对书写坐标进行准确的还原。

步骤116,根据书写压力获取相对应的线宽值,根据线宽值和修正后的坐标信息生成数据包。

具体的,根据预存的压力-线宽曲线,获取所述书写压力相对应的线宽值,根据线宽值和修正后的坐标信息生成数据包,通过数据接口并发送给上位机,其中,数据接口可以为有线数据接口或无线数据接口;有线数据接口具体为usb接口,miniusb接口、microusb接口、并口、串口;无线数据接口具体为蓝牙接口、红外接口、wifi接口、2.4-5.0ghz波段接口或者无线通信接口。

在此之后,上位机对数据包进行解析,根据位置坐标和线宽值生成书写轨迹,从而实现用户书写轨迹的还原、再现和电子化存储。

需要说明的是,数码笔还可根据书写压力和位置坐标生成数据包,发送给上位机,也就是说,上位机根据书写压力获取相对应的线宽值,从而实现笔迹的还原。

本发明实施例提供的一种图像识别处理方法,通过对点阵图像数据的采集和识别得到书写轨迹,识别精度高,处理速度快,从而实现书写笔迹的数字化存储和清晰再现。

相应的,本发明还提供了一种基于上述图像识别处理方法的系统,图8为本发明实施例提供的一种图像识别处理系统的结构示意图,其中,为方便用户书写,图像识别处理系统在具体的应用中可以通过数码笔来实现,如图8所示,图像处理系统包括主控芯片1和译码芯片2,主控芯片1主要用于图像的识别处理和编码,译码芯片2主要用于解码,解码部分程序被存在译码芯片2内,译码芯片2是一种安全芯片,具有防读取、防逆向破解、防恶意攻击等功能,进一步的,译码芯片2在硬件上有防破解机制,程序是存储在特定区域的flash中,译码芯片2检测到外部有读取flash操作、高温低温攻击、压力攻击时,芯片会自动将flash中程序擦掉,防止被读取。

主控芯片1,用于接收图像数据和图像数据相对应的书写压力;对图像数据进行二值化处理,得到第一点阵图像,进一步的,主控芯片1具体用于将图像数据中每个像素的像素值与预设像素值进行对比;根据对比结果对图像数据中的每个像素进行赋值;根据每个像素的赋值得到第一点阵图像。在第一点阵图像中截取第二点阵图像;对第二点阵图像进行点阵识别处理,得到多个点阵点;计算相邻点阵点之间的距离,并对计算得到的相邻点阵点之间的距离进行处理,得到间距距离;选取相邻点阵点之间的距离在预设阈值范围内的点阵点作为特征点阵组;将特征点阵组中的点阵点进行连线,并确定连线方向;选取第二点阵图像的中心点,根据间距距离和连线的方向生成网格;在第二点阵图像中截取第三点阵图像;根据第三点阵图像中各个点阵点的像素值和第二点阵图像中各个点阵点的像素值,确定第三点阵图像的中心点和第二点阵图像的中心点的之间的偏移量。

译码芯片2,用于根据第三点阵图像中点阵点偏移网格中心点的方向得到编码信息;判断编码信息与码本列表中的代码值是否匹配;当编码信息与码本列表中的代码值不匹配时,根据预设步长数据和预设角度范围数据对第一点阵图像进行角度迭代处理,直至迭代修正后的第三点阵图像的编码信息与码本列表中的代码值相匹配;其中,角度迭代处理包括对第一点阵图像进行旋转角度迭代处理和倾斜角度迭代处理;具体的,译码芯片2具体用于获取预设的旋转角度数据;依次遍历第一点阵图像中的每个点阵点,根据预设的旋转角度数据在第一范围内对每个点阵点进行一次或多次水平旋转处理。进一步的,译码芯片2具体用于获取预设的倾斜角度数据;确定第一点阵图像中每个点阵点之间的距离变化;当距离变化为增大时,依次遍历第一点阵图像中的每个点阵点,根据预设的倾斜角度数据在第二范围内对每个点阵点进行一次或多次垂直旋转处理;当距离变化为减小时,依次遍历第一点阵图像中的每个点阵点,根据预设的倾斜角度数据在第三范围内对每个点阵点进行一次或多次垂直旋转处理。当编码信息与码本列表中的代码值匹配时,根据代码值生成第三点阵图像的中心点坐标。

译码芯片2还用于获取中心点坐标的多个邻近点的代码值;根据多个邻近点的代码值更新码本列表。

主控芯片1还用于根据偏移量对第三点阵图像的中心点坐标进行修正,得到修正后的坐标信息;根据书写压力获取相对应的线宽值,根据线宽值和修正后的坐标信息生成数据包。

本发明实施例提供的图像识别处理系统中各部分与上述方法过程中各个主体工作过程一一对应,此处不再赘述。

本发明实施例提供的一种图像识别处理系统,通过对点阵图像数据的采集和识别得到书写轨迹,识别精度高,处理速度快,从而实现书写笔迹的数字化存储和清晰再现;并且能将图像的采集和编码译码进行集成,加快了笔迹还原的时间,提高了用户体验度。

专业人员应该还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ra图像识别处理方法)、内存、只读存储器(ro图像识别处理方法)、电可编程ro图像识别处理方法、电可擦除可编程ro图像识别处理方法、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-ro图像识别处理方法、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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