[发明专利]一种基于模板匹配实现快速页码识别的方法

权利要求书

1.一种基于模板匹配实现快速页码识别的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：待检测的页码图像f′(x，y)预处理得到待匹配页码图像f_i′(x，y)，判断是否存在页码数字模板，如存在页码数字模板，则跳过步骤2直接执行步骤3，如不存在页码数字模板，先执行步骤2再执行步骤3；

步骤2：所需的数字0-9的模版图像经过步骤1中所述的预处理得到M×N大小的页码数字模板g_jk(x，y)；

步骤3：判断待匹配页码图像f_i′(x，y)是否存在粘连情况，如存在粘连情况，则将待检测页码图像f_i′(x，y)高度拉伸至M同时宽度等比例拉伸后再进行分割，并经过排序后宽度加宽至N，得到分割后序列图像g′_i(x，y)再继续执行步骤4，如没有存在粘连情况，则直接归一化处理得到M×N大小的待匹配页码图像f_i′(x，y)再执行步骤4；

步骤4：将经过步骤3处理后的分割后序列图像g′_i(x，y)或待匹配页码图像f_i′(x，y)与页码数字模板g_jk(x，y)进行匹配，得到对应数字x_i，将对应数字x_i依次排列得到页码图像f′(x，y)最终的页码值x₁ x₂ … x_i；

步骤5：将页码图像f′(x，y)最终的页码值x₁ x₂ … x_i与其前一页页码值x′₁ x′₂ …x_i′进行对比验证：

x₁ x₂ … x_i-x₁′ x₂′ … x_i′＝1

如满足上式，则说明页码识别正确；

所述步骤3具体为：

检测待匹配页码图像f_i′(x，y)的宽度和高度，得到宽度与高度的比例值α，若α＜1，则没有发生页码数字粘连，待匹配页码图像f_i′(x，y)直接归一化处理得到M×N大小再执行步骤4；

若α＞1，则存在页码数字粘连的情况，则将待匹配页码图像f_i′(x，y)图像高度拉伸到统一的高度为M，宽度等比例拉伸，再将其从宽度方向正中间进行分割后从左到右进行排序，并宽度增加至N，最终得到分割后序列图像g_i′(x，y)，再继续执行步骤4；

所述步骤1的预处理具体为：

步骤1.1：选取页码位置符合要求的待检测书页原始图像读入初始图像f(x，y)，将初始图像f(x，y)中的页码部分分割出来为页码图像f′(x，y)，再转化为灰度图像f′_gray(x，y)；

步骤1.2：将步骤1处理得到的灰度图像f′_gray(x，y)进行最小值滤波得到滤波后图像f′_pre(x，y)；

步骤1.3：将步骤2处理得到的滤波后图像f′_pre(x，y)使用OTSU自动阈值分割法进行二值化得到二值化图像f′_binary(x，y)；

步骤1.4：将二值化图像f′_binary(x，y)进行取反操作，提取单个数字字符的最小包含矩形得到待检测页码图像f_i′(x，y)；

所述步骤4具体为：

将分割后序列图像g′_i(x，y)或待匹配页码图像f_i(x，y)与数字模板g_jk(x，y)进行匹配，对g_jk(x，y)和分割后序列图像g′_i(x，y)或待匹配页码图像f_i(x，y)的对应点做相与，结果为1的点数目为A，再对g_jk(x，y)和分割后序列图像g′_i(x，y)或待匹配页码图像f_i(x，y)的点做或运算，得到的值为0的点数目为B，最后得到g_jk(x，y)和分割后序列图像g′_i(x，y)或待匹配页码图像f_i′(x，y)的匹配度l_jk；

l_jk＝A+B

当匹配成功，则将f_i′(x，y)识别为j₀，分割后序列图像g′_i(x，y)或待匹配页码图像f_i′(x，y)页码对应数字x_i＝j₀。