[发明专利]一种基于树型关系的过粘连钢坯字符分割方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于树型关系的过粘连钢坯字符分割方法，属于图像分析技术领域。

背景技术

随着钢铁工业及其信息化技术的迅速发展，人们对钢铁产品从生产到成品投放市场全过程的在线检测、产品质量跟踪以及永久性质量追溯的要求越来越高。钢铁厂在生产钢坯的过程中，会在钢坯的一侧喷上特定的数字序列等符号以表示特定的批次，根据不同的批次规定了不同的生产工序，但生产过程中不可避免的会发生喷涂模糊、字符粘连等现象。此外，由于钢坯号自动识别系统中常辅以较强的照明光源以削弱外界光线的干扰，且安装在辊道附近。而钢坯在辊道上行走时，与照明光源的距离会发生远近变化。当距离过近时可能会造成钢坯表面反光太强的情况，从而造成在摄像机端对钢坯号采集的图像过亮，图像对比度下降，图像经二值化处理后会造成字符粘连，甚至严重粘连。而在钢坯号自动识别系统中，字符分割是字符识别的基础，字符的粘连，影响字符分割的准确性，最终直接影响到钢坯号识别系统的识别率和可靠性。其中，尤其是三个以上字符的过度粘连，超长粘连的字符区域，即使知道粘连字符个数也很难做出准确的分割。这无疑极大地削弱了钢坯号自动识别系统的可用性。

因此，本发明针对钢坯字符过度粘连的情况提出一种基于树型关系的过度粘连钢坯字符分割方法，通过多种可能路径的选取和综合判断，获取最佳的分割路径，有效地克服过度字符粘连带来的影响，从而得到稳定可靠的字符分割结果，以提高钢坯号识别的准确率。

发明内容

目的：为了克服现有钢坯号自动识别系统中因钢坯号喷涂模糊、光照等因素造成的字符过度粘连等现象，本发明提出一种基于树型关系的过度粘连钢坯字符分割方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于树型关系的过粘连钢坯字符分割方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：对已获得的超长粘连字符区域二值化图像的垂直投影曲线进行平滑处理，去除垂直投影曲线中存在的小毛刺；

步骤二：对平滑处理后的垂直投影曲线寻找波谷，并通过阈值设置，将所寻波谷分为可靠波谷和非可靠波谷；

步骤三：对超长粘连字符区域进行前向分割，从超长粘连字符区域的最左端开始，分割至超长粘连字符区域的最右端；在已知前一个字符的分割位置的前提下，根据字符平均估计宽度，在前一个字符右侧边界向右平移一个字符平均估计宽度处的附近寻找可靠波谷、非可靠波谷，根据P_Lcut、P₀、P_Rcut分别为可靠波谷、非可靠波谷、非波谷的不同组合，确定当前字符的可能分割位置，再分别确定左路径存放的分割位置、右路径存放的分割位置，从而确定分割路径并存放入前向树型分割路径中；

步骤四：对超长粘连字符区域进行后向分割，从超长粘连字符区域的最右端开始，分割至超长粘连字符区域的最左端；在已知前一个字符的分割位置的前提下，根据字符平均估计宽度，在前一个字符左侧边界向左平移一个字符平均估计宽度处的附近寻找可靠波谷、非可靠波谷，根据P_Lcut、P₀、P_Rcut分别为可靠波谷、非可靠波谷、非波谷的不同组合，确定当前字符的可能分割位置，再分别确定左路径存放的分割位置、右路径存放的分割位置，从而确定分割路径并存放入后向树型分割路径中；

步骤五：对前向树型分割路径和后向树型分割路径进行分析，对每条分割路径中的所有分割出的字符宽度计算方差值；取所有分割路径中最小方差值所对应的分割路径为最终分割路径，并将该分割路径中所有字符的分割位置作为最终的字符分割位置，实现过度粘连字符的分割。

所述平滑处理采用窗口长度为5个像素的中值滤波器对垂直投影曲线进行滤波。

所述阈值采用平滑处理后的垂直投影曲线的最大峰值的0.5倍。

所述步骤三中的确定P_Lcut、P₀、P_Rcut的步骤如下：

3a.对超长粘连字符区域进行前向分割时，在已知前一个字符的可能分割位置的前提下，根据字符平均估计宽度L_mean，在前一个字符右侧边界向右平移一字符平均估计宽度位置处设置为P₀，在从P₀-L₀至P₀+L₀寻找可靠波谷、非可靠波谷，其中L₀为寻找半径；