[发明专利]一种复杂背景下汉信码的识别装置及方法

权利要求书

1.一种复杂背景下汉信码的识别装置，其特征在于：包括带有复杂背景的汉信码图像、摄像头、PC机和显示器，所述摄像头对汉信码图像进行拍摄采集，并将采集的图像发送给PC机，所述PC机对图像进行包括定位、矫正、单字符识别、译码解码在内的算法识别得到汉信码信息，所述显示器将汉信码信息显示出来。

2.一种复杂背景下汉信码的识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤（1）采集带有复杂背景的汉信码图像；

步骤（2）对采集的图像进行预处理；

步骤（3）对图像中的汉信码进行二次定位，得到汉信码的精确位置；

步骤（4）对定位得到的汉信码倾斜矫正，得到矫正的汉信码；

步骤（5）利用边缘检测和投影算法，对汉信码分割得到单行汉信码，然后进行单个字符识别；

步骤（6）进行译码解码，得到汉信码信息；

步骤（7）将得到的汉信码信息显示在显示屏上。

3.根据权利要求2所述的一种复杂背景下汉信码的识别方法，其特征在于：所述步骤（2）中对采集的图像进行预处理的步骤为：

(2a)采用分量法，对彩色图像进行灰度化处理，得到灰度图像；

(2b)中值滤波去除图像的噪声；

(2c)进行增强处理以增加图像对比度。

4.根据权利要求3所述的一种复杂背景下汉信码的识别方法，其特征在于：所述步骤（3）中对图像中的汉信码进行二次定位是根据子区域特征对图像粗定位，再根据寻像图形扫描特征对图像精确定位，其步骤为：

（3a）首先把汉信码灰度图像分割为m×n个子区域，每个子区域标记为A_i,j(i＝0,1,…,m-1;j＝0,1,…,n-1)；

（3b）计算对比度特征：在子区域A_i,j中，得到每个像素点的灰度值i，选取阈值T使得图像分为像素数量相等的明暗两部分，即子区域中灰度值小于T的像素总数与大于T的像素总数相等；其中n_i为子区域中灰度值为i的像素点个数，那么区域中较暗像素灰度均值G_dark和较亮像素的灰度均值G_bright分别为：定义图像中子区域A_i,j对比度Con(A_i,j)为区域中明暗两部分灰度均值的差值Con(A_i,j)＝G_bright-G_dark；

（3c）计算线性尺度特征：首先对图像进行canny算子边缘检测，将得到的边缘图像二值化；然后用hough变换检测二值图像中长度超过某个阈值的所有直线段，再统计每个倾斜角度对应的直线条数，选取对应直线条数最多的角度θ_max作为目标方向；最后统计每个子区域在θ_max方向上的直线条数Line(A_i,j)，并将Line(A_i,j)定义为子区域的线性尺度；

(3d)子区域筛选合并：首先采用OTSU算法选取阈值T_c和T_l，如果某个子区域A_i,j是汉信码的一部分，那么这个子区域的对比度、线性尺度需要同时满足条件：Con(Ai,j)>TcLine(Ai,j)>Tl;]]>再将经过筛选的子区域进行连通区域划分，得到若干个连通的区域集S₁,S₂,…,S_N，然后计算每个连通集所包括的子区域数目‖S_i‖，称为区域集S_i的基，对于基‖S_i‖＜T_area的连通集进行排除，这里的T_area是汉信码面积除以子区域面积的值取整处理后的值；

(3e)完成粗定位后，根据寻像图形扫描特征进行精确定位；当直线穿过汉信码的寻像图形的中心时，扫描特征是深浅交替的1:1:1:1:3或3:1:1:1:1；通过识别四个寻像图形精确地确定码图的具体位置。