【文章內(nèi)容簡介】 ,:)。 figure。imshow(i)。 （圖3（2））i=I(84+[1:20],268:420,:)。 figure。imshow(i)。 （圖3（3））i=I(102+[1:19],1:268,:)。 figure。imshow(i)。 （圖3（4））依此方法，可以把此電力設(shè)備標(biāo)牌分割成很多各自獨立又簡單的小模塊，依次為如下結(jié)果（圖3（5）、3（6）、3（7）、3（8））： 圖3（2） 分割結(jié)果2圖3（1） 分割結(jié)果1圖3（3） 分割結(jié)果3 圖3（4） 分割結(jié)果4 圖3（6） 分割結(jié)果6圖3（5） 分割結(jié)果5 圖3（8） 分割結(jié)果8圖3（7） 分割結(jié)果7 對其中模塊需要的具體數(shù)字等分割開來，用以分別識別： i=I(6+[1:15],1:20,:)。 figure。imshow(i)。 圖3（10）字母分割結(jié)果圖3（8） 分割數(shù)字結(jié)果圖3（9）分割數(shù)字結(jié)果在圖像的分割階段，雖然Hough變換的結(jié)果并不理想，但是不予采用的情況下還是得到了比較理想的分割結(jié)果，為后來的字符識別必要的好的基礎(chǔ)。 本章小結(jié) 在本章中，對電力設(shè)備標(biāo)牌圖像進行了二值化以及圖像的分割。雖然采用了預(yù)計比較理想的雙閾值法進行了二值化，但是結(jié)果并沒有全閾值的結(jié)果好，因此，對于此圖像，采用全閾值才是最可行的二值化方法。邊緣檢測過程采用了性能最好的Canny算子進行，并且結(jié)果良好。圖像分割過程只是采用了簡單的MATLAB算法，結(jié)果即可得到，因此，即使Hough變換非常不適合此圖像沒有提取出適合的直線特征 ，還是可以從處理的比較好的圖像中直接分割出有效的字符圖像。 4 電力設(shè)備標(biāo)牌的字符識別 OCR軟件識別一、 OCR簡介所謂OCR （Optical Character Recognition光學(xué)字符識別）技術(shù)，是指電子設(shè)備（例如掃描儀或數(shù)碼相機）檢查紙上打印的字符，通過檢測暗、亮的模式確定其形狀，然后用字符識別方法將形狀翻譯成計算機文字的過程。即，對文本資料進行掃描，然后對圖像文件進行分析處理，獲取文字及版面信息的過程。 由于OCR是一門與識別率拔河的技術(shù)，因此如何除錯或利用輔助信息提高識別正確率，是OCR最重要的課題。OCR識別率決定因素：　　，一般建議150dpi以上 ?！　?，一般對彩色識別很差，黑白的圖片較高，因此建議ocr的為黑白tif格式 。，如果是手寫識別率很低。近期，一些大公司意識到OCR的好處，開始在自己的產(chǎn)品中捆綁OCR技術(shù)。Google已經(jīng)啟動OCR軟件的開發(fā)工作，在它的招聘啟示中這樣寫道：“Google currently reads almost every web page in the world. Come help us read all the printed material as well!”(Google現(xiàn)在已經(jīng)能夠“閱讀”世界上幾乎所有網(wǎng)頁，你的到來將讓Google閱讀所有印刷信息!)。隨著google啟動OCR開發(fā)工作，OCR應(yīng)用進入了全面爆發(fā)時代。二、 OCR對電力設(shè)備標(biāo)牌圖像的識別結(jié)果：讀取圖像以及識別結(jié)果: OCR識別效果 OCR讀取圖像 由以上結(jié)果可以初步看出，OCR只是對漢字的識別比較敏感，加上OCR對黑白顏色識別結(jié)果較好，可以接著把二值圖像分割的小模塊進行分別識別。 識別3 識別2 識別1 識別6 識別4 識別5 數(shù)字識別針對標(biāo)牌圖片中的數(shù)字進行識別采用軟件MATLAB算法 根據(jù)數(shù)字輪廓特征識別來實現(xiàn)。由于受噪聲和隨機污點的干擾，以及二值化和粘連字符處理會引起字符的變形。為了盡量減少這種變形對信息特征的干擾，或者從變形的字符中提取可靠的特征信息，將字符的整體輪廓分解為頂部、底部、左側(cè)和右側(cè)4個方向的輪廓特征來描述，使得當(dāng)其中某部位的筆劃發(fā)生變形時，不會改變或者減少對其他部位特征的影響。（1）字符輪廓定義左輪廓（LP（k），k=1，2，…，M）定義為字符最左側(cè)邊界像素點的水平方向坐標(biāo)值。同理，右側(cè)輪廓（RP（k），k=1，2，…，M）定義為字符最右側(cè)邊界像素點的水平方向坐標(biāo)值。相應(yīng)地，頂部輪廓（TP（k），k=1，2，…，N）定義為字符最高邊界像素點的垂直方向坐標(biāo)值。底部輪廓（BP（k），k=1，2，…，N）定義為字符最低邊界像素點的垂直方向坐標(biāo)值。（2）結(jié)構(gòu)基元以及基元的檢測基元共有5個分別為：左斜（L）、右斜（R）、豎直（V）、圓?。–）和突變（P）。假設(shè)PD（k）表示某側(cè)輪廓的一階微分，k=1，2，…，K，SL，SV和SR分別為檢測到的PD（k）大于零，等于零和小于零的個數(shù)，PT、RT和LT為正整數(shù)，則：若PD（k）≥PT，則在k處檢測到結(jié)構(gòu)突變（P）；若SLLT，SRRT，則檢測到結(jié)構(gòu)為豎直（V）； 若SLLT，SRRT，則檢測到結(jié)構(gòu)為左斜（L）； 若SLLT，SRRT，則檢測到結(jié)構(gòu)為右斜（R）； 若SLLT，SRRT，則檢測到結(jié)構(gòu)為圓?。–）。（3）數(shù)字字符的識別算法將數(shù)字字符的頂部、左右兩側(cè)的局部輪廓結(jié)構(gòu)特征和輪廓統(tǒng)計特征組合成特征向量，用以描述10個數(shù)字。根據(jù)特征向量，采用結(jié)構(gòu)語句識別算法識別底部殘缺和完整的數(shù)字字符。由于底部特征丟失，會改變左右兩側(cè)的部分結(jié)構(gòu)特征，但不會影響頂部特征，因此特征描述和結(jié)構(gòu)匹配都從頂部輪廓特征開始。局部結(jié)構(gòu)輪廓特征和統(tǒng)計特征描述數(shù)字：0：TS=C, Size(LS)=Size(RS)=1；S2MST。式中，Size（）表示結(jié)構(gòu)集合中有幾個結(jié)構(gòu)元素。1：Wmax≤H/2。2：TS=C，LS（1）≠C，LS（Ln1）=P，LS（Ln）=L。式中，Ln表示左側(cè)輪廓的結(jié)構(gòu)元素個數(shù)。3：TS=C，LS（1）≠C，P∈LS；或 TS=V，RS=C。4：TS（1）=L，P∈TS，RS=V。5：TS=V，P∈RS。6：TS=C，P∈RS，Size（LS）=1；或 TS（1）=L，VRS。7：TS=V，P∈LS，Size（RS）=1。8：TS=C，Size（LS）=Size（RS）=1；S2＞MST。9：TS=C，LS（1）=C，LS（2）=P。（4）MATLAB在圖像處理方面的應(yīng)用 MATLAB軟件功能強大，語言簡潔易學(xué)，人機界面友好，工具箱具有豐富的技術(shù)支持。MATLAB可以進行圖像的讀取、圖像格式的轉(zhuǎn)換、圖像增強、直方圖的顯示和均勻化以及邊緣檢測甚至字符的識別。以下是對數(shù)字字符的識別結(jié)果，其程序參見附錄B、C。 圖4(c) 上輪廓圖4(b) 左輪廓圖4(a) 讀取字符4 圖4(d) 右輪廓圖4(e) 寬度 圖4(f) 二值化圖4(f) 種子填充程序識別結(jié)果：Digit =4t = GUI界面設(shè)計 GUI介紹 圖形用戶界面（Graphical User Interface，簡稱 GUI，又稱圖形用戶接口）是指采用圖形方式顯示的計算機操作用戶界面。與早期計算機使用的命令行界面相比，圖形界面對于用戶來說在視覺上更易于接受。 　　如Windows是以圖形界面方式操作的，因為你可以用鼠標(biāo)來點擊按鈕來進行操作，很直觀。而DOS就不具備GUI，所以他只能輸入命令。DOS 的這種界面叫CUI (Command line User Interface ) 命令行模式的人機接口。 　　GUI 是 Graphical User Interface 的簡稱，即圖形用戶界面，通常人機交互圖形化用戶界面設(shè)計經(jīng)常讀做“gooee”，準(zhǔn)確來說 GUI 就是屏幕產(chǎn)品的視覺體驗和互動操作部分。 　　GUI 是一種結(jié)合計算機科學(xué)、美學(xué)、心理學(xué)、行為學(xué)，及各商業(yè)領(lǐng)域需求分析的人機系統(tǒng)工程，強調(diào)人—機—環(huán)境三者作為一個系統(tǒng)進行總體設(shè)計。 2．GUI特點介紹GUI的廣泛應(yīng)用是當(dāng)今計算機發(fā)展的重大成就之一，它極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們從此不再需要死記硬背大量的命令，取而代之的是可以通過窗口、菜單、按鍵等方式來方便地進行操作。而嵌入式GUI具有下面幾個方面的基本要求：輕型、占用資源少、高性能、高可靠性、便于移植、可配置等特點。在應(yīng)用上，減少用戶的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，保持界面的一致性，滿足不同目標(biāo)用戶的創(chuàng)意需求，用戶界面友好性，圖標(biāo)識別平衡性 ，圖標(biāo)功能的一致性 ，建立界面與用戶的互動交流。　　在啟動時顯示，也是界面中最底層，有時也指代包括窗口、文件瀏覽器在內(nèi)的“桌面環(huán)境”。在桌面上由于可以重疊顯示窗口，因此可以實現(xiàn)多任務(wù)化。一般的界面中，桌面上放有各種應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)的圖標(biāo)，用戶可以依此開始工作。桌面與既存的文件夾構(gòu)成里面相違背，所以要以特殊位置的文件夾的參照形式來定義內(nèi)容。比如在微軟公司的Windows XP系統(tǒng)中，各種用戶的桌面內(nèi)容實際保存在系統(tǒng)盤（默認(rèn)為C盤）：\Documents and Settings\[用戶名]\桌面 文件夾里。 　　墻紙，即桌面背景。可以設(shè)置為各種圖片和各種附件，成為視覺美觀的重要因素之一。 　　應(yīng)用程序為使用數(shù)據(jù)而在圖形用戶界面中設(shè)置的基本單元。應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)在窗口內(nèi)實現(xiàn)一體化。在窗口中，用戶可以在窗口中操作應(yīng)用程序，進行數(shù)據(jù)的管理、生成和編輯。通常在窗口四周設(shè)有菜單、圖標(biāo)，數(shù)據(jù)放在中央。 　　在窗口中，根據(jù)各種數(shù)據(jù)/應(yīng)用程序的內(nèi)容設(shè)有標(biāo)題欄，一般放在窗口的最上方，并在其中設(shè)有最大化、最小化（隱藏窗口，并非消除數(shù)據(jù)）、最前面、縮進（僅顯示標(biāo)題欄）等動作按鈕，可以簡單地對窗口進行操作。 　　在窗口中，一個數(shù)據(jù)在一個窗口內(nèi)完成的方式。在這種情況下，數(shù)據(jù)和顯示窗口的數(shù)量是一樣的。若要在其他應(yīng)用程序的窗口使用數(shù)據(jù)，將相應(yīng)生成新的窗口。因此窗口數(shù)量多，管理復(fù)雜。 　　在一個窗口之內(nèi)進行多個數(shù)據(jù)管理的方式。這種情況下，窗口的管理簡單化，但是操作變?yōu)殡p重管理。 　　多文件界面的數(shù)據(jù)管理方式中使用的一種界面，將數(shù)據(jù)的標(biāo)題在窗口中并排，通過選擇標(biāo)簽標(biāo)題顯示必要的數(shù)據(jù)，這樣使得接入數(shù)據(jù)方式變得更為便捷。 　　上述中，多文件界面主要是微軟視窗系統(tǒng)采用。而在其他環(huán)境中，通常多是單文件界面，所以無所謂單一/多文件界面的稱呼問題。 　　將系統(tǒng)可以執(zhí)行的命令以階層的方式顯示出來的一個界面。一般置于畫面的最上方或者最下方，應(yīng)用程序能使用的所有命令幾乎全部都能放入。重要程度一般是從左到右，越往右重要度越低。命定的層次根據(jù)應(yīng)用程序的不同而不同，一般重視文件的操作、編輯功能，因此放在最左邊，然后往右有各種設(shè)置等操作，最右邊往往設(shè)有幫助。一般使用鼠標(biāo)的第一按鈕進行操作。 即時菜單（又稱功能表）與應(yīng)用程序準(zhǔn)備好的層次菜單不同，在菜單欄以外的地方，通過鼠標(biāo)的第二按鈕調(diào)出的菜單稱為“即時菜單”。根據(jù)調(diào)出位置的不同，菜單內(nèi)容即時變化，列出所指示的對象目前可以進行的操作。 　　顯示在管理數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)，或者顯示應(yīng)用程序本身。 　　數(shù)據(jù)管理程序，即在文件夾中用戶數(shù)據(jù)的管理、進行特定數(shù)據(jù)管理的程序的情況下，數(shù)據(jù)通過圖標(biāo)顯示出來。通常情況下顯示的是數(shù)據(jù)的內(nèi)容或者與數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用程序的圖案。另外，點擊數(shù)據(jù)的圖標(biāo)，一般可以之間完成啟動相關(guān)應(yīng)用程序以后再顯示數(shù)據(jù)本身這兩個步驟的工作。應(yīng)用程序的圖標(biāo)只能用于啟動應(yīng)用程序。 菜單中，利用程度高的命令用圖形表示出來，配置在應(yīng)用程序中，稱為按鈕。 應(yīng)用程序中的按鈕，通?？梢源娌藛?。一些使用程度高的命令，不必通過菜單一層層翻動才能調(diào)出，極大提高了工作效率。但是，各種用戶使用的命令頻率是不一樣的，因此這種配置一般都是可以由用戶自定義編輯。 針對電力設(shè)備標(biāo)牌字符識別的GUI界面設(shè)計建立一個簡單的讀取圖像、簡單的處理圖像以及結(jié)果顯示的GUI界面，用以顯示電力設(shè)備標(biāo)牌圖像、灰度處理圖像、邊緣檢測圖像以及識別結(jié)果。如下圖： 圖4（g）GUI文件界面圖4（h）GUI回調(diào)程序界面圖4（i） GUI界面漢字識別圖4（j） GUI界面數(shù)字識別 本章小結(jié)在本階段的識別過程中，由于現(xiàn)在的OCR軟件已經(jīng)很成熟，所以可以很方便的直接應(yīng)用，但是由于其只對漢字比較敏感，也得到了很好的漢字識別效果。故漢字以外的字符需要通過其他的技術(shù)進行識別。本文采用MATLAB算法進行數(shù)字字符的識別，由于數(shù)字的識別需要進行很詳細并嚴(yán)謹(jǐn)?shù)妮喞獧z測，故在數(shù)字4的識別過程由于輪廓的模糊缺陷導(dǎo)致識別