謝蘭軍　劉健

摘 要：字符切分的任務(wù)是把整個(gè)字符串圖像中的每個(gè)字符切割出來(lái)，使其成為單個(gè)數(shù)字的圖像。字符切分是數(shù)字字符識(shí)別中的關(guān)鍵步驟之一。在圖像預(yù)處理后，由于小數(shù)點(diǎn)粘連造成字符粘連，無(wú)法正確切分字符。針對(duì)小數(shù)點(diǎn)造成的粘連情況，考慮小面積剔除法將小數(shù)點(diǎn)去除，保證字符切分正常。小面積剔除法首先將圖像中各個(gè)部分加以統(tǒng)計(jì)得到其面積，然后根據(jù)面積的不同確定閾值將小數(shù)點(diǎn)與數(shù)字字符區(qū)分開(kāi)來(lái)，剔除小數(shù)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)處理之后的圖像再進(jìn)行預(yù)處理，使用直線(xiàn)投影切分法將字符切分提取出來(lái)。實(shí)驗(yàn)表明該方法效果良好。

關(guān)鍵詞：字符切分 圖像預(yù)處理 小數(shù)點(diǎn) 小面積剔除

中圖分類(lèi)號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（b）-0222-02

Abstract：The purpose of character segmentation is to cut out entire character string and turn it into a single digital image.Character segmentation is one of the key steps in the digital character recognition.After preprocessing，due to adhesions caused by a decimal point， character segmentation cannot be done correctly.In order to solve the problem of adhesions by decimal， proposing a method by excluding small areas to remove the decimal point.First，we get the statistical area of the various parts of the image，and then determine the threshold to distinguish the decimal from numeric characters，finally exclude the decimal point.After that，we preprocess the image，use linear projection segmentation to pick out the character.The experiment indiclrte that the method works well.

Keywords：Character segmentation；Preprocess；Decimal；Exclude small areas

字符切分主要是指把整個(gè)待識(shí)別字符串圖像中的單個(gè)字符都切割提取出來(lái)，讓它成為單個(gè)數(shù)字圖像以便識(shí)別。字符切分準(zhǔn)確與否，直接影響著提取到正確的數(shù)字特征的成功率，而且識(shí)別的正確性也就大大降低了。在字符切分的過(guò)程中存在著很多不同的因素，影響著字符的切分，如數(shù)字字符大小的不同、數(shù)字字符字體的多樣性、數(shù)字字符的傾斜以及圖像預(yù)處理結(jié)果的清晰程度，都影響著數(shù)字字符的切分。

根據(jù)黑點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)進(jìn)行投影的直線(xiàn)切分方法是一種比較直觀和簡(jiǎn)單的方法，其基本思路為：先對(duì)圖像進(jìn)行垂直投影，然后再根據(jù)其對(duì)應(yīng)的投影曲線(xiàn)，選取曲線(xiàn)中大波谷作為切分區(qū)域。在一般情況下，字符串中的字符間隙都是沒(méi)有筆畫(huà)部分，經(jīng)過(guò)垂直投影后在間隙處出現(xiàn)大波谷的部分，根據(jù)大波谷來(lái)判斷進(jìn)行切分是可以正確切分這些沒(méi)有粘連和重疊區(qū)域的數(shù)字串，對(duì)于有粘連和重疊區(qū)域的數(shù)字字符串就無(wú)法正確切分了。所以對(duì)于印刷體的數(shù)字串或者字符間距較大的數(shù)字串、書(shū)寫(xiě)工整的數(shù)字串的切分這種切分，方法都適用。

該文主要研究小數(shù)點(diǎn)造成數(shù)字字符粘連情況下的直線(xiàn)切分法實(shí)現(xiàn)字符切分，采用小面積剔除方法將小數(shù)點(diǎn)剔除來(lái)解決小數(shù)點(diǎn)造成的字符粘連問(wèn)題，保證字符能順利切分。

1 直線(xiàn)切分方法

該文使用直線(xiàn)切分方法對(duì)數(shù)字字符進(jìn)行切分。直線(xiàn)切分方法是一種相對(duì)比較傳統(tǒng)的數(shù)字字符切分方法，它對(duì)簡(jiǎn)單的二維目標(biāo)切分非常有效。切分過(guò)程中的主要難點(diǎn)在于判斷是否有數(shù)字字符粘連或者斷裂，以及粘連，斷裂的數(shù)字的處理。

統(tǒng)計(jì)圖像在水平和豎直方向上的投影，是很常用的一種簡(jiǎn)單實(shí)用方法。它的基本思想是統(tǒng)計(jì)出圖像在水平投影和豎直投影，然后再分析投影統(tǒng)計(jì)值的變化，來(lái)具體分析出含有七段式數(shù)字顯示儀表中的數(shù)字字符的位置。這種方法處理的圖像主要是二值圖像。將經(jīng)過(guò)灰度處理、二值化、膨脹、腐蝕和平滑后的圖像用來(lái)切分，經(jīng)過(guò)這些預(yù)處理后的圖像如圖1。

由式（1）和式（2）可以得出，水平方向上的投影是圖像A列數(shù)的一個(gè)函數(shù)。其中第行對(duì)應(yīng)的投影值，是這一行中黑色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)。豎直方向上的投影，是圖像A行數(shù)的一個(gè)函數(shù)。其中第j列對(duì)應(yīng)的投影值，是這一列中黑色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)。

使用公式（1）和（2）對(duì)待切分?jǐn)?shù)字字符圖像進(jìn)行投影統(tǒng)計(jì)，得到圖像的水平和豎直投影如圖2和3。

由圖像的豎直投影可知數(shù)字與數(shù)字之間存在空白，那么沿著這些空白將數(shù)字字符切分，同時(shí)依據(jù)水平方向投影截去圖像上下的空白，得到數(shù)字字符切分結(jié)果如圖4。

2 粘連字符切分

但是，預(yù)處理后的圖像在使用投影法切分字符的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)字符粘連的在一起。在圖像膨脹處理的時(shí)候，為了消除七段碼之間的間隙、孔洞，但同時(shí)將小數(shù)點(diǎn)也采取了膨脹處理，導(dǎo)致小數(shù)點(diǎn)與前后兩個(gè)數(shù)字字符粘連在一起，如圖5。這樣的字符粘連在一起使得字符切分的時(shí)候前面兩個(gè)字符沒(méi)有切分開(kāi)來(lái)，如圖6，這樣就會(huì)造成字符無(wú)法識(shí)別。

字符切分直接影響字符識(shí)別的正確率，如圖6這種類(lèi)型情況就必須將小數(shù)點(diǎn)影響解決才能正確切分字符。那么就得在預(yù)處理中圖像膨脹前將小數(shù)點(diǎn)去掉。

此時(shí)考慮單個(gè)字符與小數(shù)點(diǎn)的區(qū)別，發(fā)現(xiàn)小數(shù)點(diǎn)所占面積遠(yuǎn)小于字符所占面積，如圖7。

由圖7可以看出，小數(shù)點(diǎn)的面積在七段碼數(shù)字中面積最小，采取剔除小面積區(qū)域方法將小數(shù)點(diǎn)刪除，解決字符粘連的問(wèn)題，再進(jìn)行膨脹就不會(huì)出現(xiàn)字符粘連情況。字符切分情況如圖8。

3 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合直線(xiàn)切分方法，利用水平投影與豎直投影，解決了包含小數(shù)點(diǎn)時(shí)造成字符粘連的問(wèn)題，將數(shù)字字符從圖像中提取出來(lái)，為后續(xù)作字符識(shí)別提供保障。小面積剔除法去除小數(shù)點(diǎn)，解決粘連問(wèn)題效果良好。

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