产品包装编码自动识别的研究与开发
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摘要
产品包装编码自动识别的研究和开发是为了配合企业管理智能化、自动化的发展而提出来的新课题。本文在研究了目前有代表性的字符识别方法及图象处理技术的基础上，设计并实现了将图象处理技术应用于化工企业管理智能化领域的产品包装编码自动识别系统。主要研究内容是产品包装编码定位和编码字符识别。
产品包装图象的预处理是产品编码定位与识别前最关键的一步。本文在对大量图象处理方法进行深入研究、反复测试的基础上，采用了将图象灰度化、二值化、闭合运算相结合的方法，很好的消除了图象的噪音，强化纹理区域；提出了一种较为实用的基于纹理的综合定位方法，并且从理论上分析了分形维数作为纹理分割参数的可行性，同时通过实验得以证明；提出了基于字符轮廓的定向校正法，通过搜索产品包装字符的顶点实现了产品包装编码的倾斜校正；提出了基于投影直方图的字符切割方法，准确地找到字符的切分点；采用多分类器融合的方法很好的实现了字符的识别。
利用VB语言设计出了一个基于Windows平台的产品编码定位与识别系统，系统具有良好的交互性，用户界面友好。
The research and development of product package character recognition is proposed to adapt with the intelligentizing and automatization of business administration. Many typical character recognition methods and much image processing technology are studied. Based on this, the product package character recognition system is designed and fulfilled which is another application of image processing technology. The main content of the system is the location of product package character and character recognition.
A very important step before location and recognition is the pre-processing of the product package image. After deeply studying and repeat testing on many image processing methods, a very efficient way, combining diagonal difference and closing processing, is used which can strengthen texture and diminish noise. A practical and synthetical location method based on texture is brought out. The feasibility of using fractal box dimension as a parameter for texture extraction is analyzed and proved. An orientation adjustment means on the basis of character contour is presented. And the incline of image is corrected according to the slope of vertexes of each character. The cut way of character based on projection histogram is brought forward and then the exact cutting points of each character are found. Several simple recognizers are combined together to utilize the peculiarity of each one and the recognition result shows that it is pretty good.
The location and recognition system of product package character is designed
using Visual Basic 6.0 based on Windows plate. It's a good interactive system. And the user interface is friendly.
产品包装图象的预处理是产品编码定位与识别前最关键的一步。本文在对大量图象处理方法进行深入研究、反复测试的基础上，采用了将图象灰度化、二值化、闭合运算相结合的方法，很好的消除了图象的噪音，强化纹理区域；提出了一种较为实用的基于纹理的综合定位方法，并且从理论上分析了分形维数作为纹理分割参数的可行性，同时通过实验得以证明；提出了基于字符轮廓的定向校正法，通过搜索产品包装字符的顶点实现了产品包装编码的倾斜校正；提出了基于投影直方图的字符切割方法，准确地找到字符的切分点；采用多分类器融合的方法很好的实现了字符的识别。
利用VB语言设计出了一个基于Windows平台的产品编码定位与识别系统，系统具有良好的交互性，用户界面友好。
The research and development of product package character recognition is proposed to adapt with the intelligentizing and automatization of business administration. Many typical character recognition methods and much image processing technology are studied. Based on this, the product package character recognition system is designed and fulfilled which is another application of image processing technology. The main content of the system is the location of product package character and character recognition.
A very important step before location and recognition is the pre-processing of the product package image. After deeply studying and repeat testing on many image processing methods, a very efficient way, combining diagonal difference and closing processing, is used which can strengthen texture and diminish noise. A practical and synthetical location method based on texture is brought out. The feasibility of using fractal box dimension as a parameter for texture extraction is analyzed and proved. An orientation adjustment means on the basis of character contour is presented. And the incline of image is corrected according to the slope of vertexes of each character. The cut way of character based on projection histogram is brought forward and then the exact cutting points of each character are found. Several simple recognizers are combined together to utilize the peculiarity of each one and the recognition result shows that it is pretty good.
The location and recognition system of product package character is designed
using Visual Basic 6.0 based on Windows plate. It's a good interactive system. And the user interface is friendly.
引文
1 赵斌，马赓坚，夏绍玮，支票容错识别系统预处理的设计与实现，软件学报，1999，第10卷，第6期，608-614
2 Wang Song, Zhao Bin, Ma Feng, A fault tolerant Chinese bank check recognition system, Proceedings of 1997 IEEE International Conference on Intelligence Processing Systems, New York, IEEE, Inc. 1997, 1164～1168
3 赵跃龙，金先级，张江陵，一种手写邮政编码识别的神经网络方案，华中理工大学学报，1995，Vol．23
4 王卓，杨立中，神经网络技术在工程图标注文字识别中的研究，计算机应用，2000，Vol．20，增刊，93-94
5 Johnson A S, Bird B M, Number-plate matching for automatic vehicle identification, Electronic Image and Image Processing in Security and Forensic Science [C] , IEE Colloquium, 1990(4), 1-8
6 Lotufo R A, Morgan A D, Johnson A S, Automatic number-plate recognition, Image Analysis for Transport Applications [C], IEE Colloquium, 1990(6), 1-6
7 叶晨洲，杨杰，宣国荣，车辆牌照字符识别，上海交通大学学报，2000，Vol．34，No．5，671-674
8 周锐，复杂背景中目标图象的提取与跟踪，系统工程与电子技术，1997，9
9 陈建国，残差分析用于门限分割，模式识别与人工智能，1995，3
10 张二虎，吴显金，复杂背景中字符图象的提取，西安理工大学学报，1999，Vol．15，No．3，50-53
11 张习文，欧宗瑛，基于单义域邻接图的工程图纸扫描图象的字符提取，工程图学学报，2000，21(2)，90-95
12 Fletcher L A, Kasturi R, A robust algorithm for text string separation from mixed text/graphics images, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1988,10(6),910-918
13 郁晓红，李伟青，工程图纸中字符提取和组合的新算法，杭州大学学报(自然科学版)，1998，第25卷，第1期，50-54
14 Victor Wu, Raghavan Manmatha, Text finder:An Automatic System to Detect and Recognize Text in images, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1999, Vol.21, No. 11,1224-1229
15 K. Etemad, D. Doermann, R. Chellapa, Multiscale segmentation of unstructed document pages using soft decision integration, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1997, Vol. 19, No.1,92-96
16 Yi Lu, B. Haist, L. Harmon, J. Trenkle,R. Vogt, An accurate and efficient system for segmenting machine printed text, U. S. Postal Service 5th Advanced Technology Conference, Washington D. C, 1992, Vol. 3, A-93-A-105
17 O. Nakamura, M. Ujiie, N. Okamoto, T. Minami, A character segmentation algorithm for mixed-mode communication. Systems Computers, Japan, 1985,16, 1277-1284
18 目黑，梅田，印刷汉字认识，信息论[D]，1982，J65．D，No．8，1026-1033
19 目黑，梅田，印刷汉字认识装置，信息论[D]，1984，J67．D，No．8，908-915
20 小高，手书文字认识装置，信学论[D]，1982，J65．D，No．8，951-958
21 张中，申兰生，印刷体汉字识别技术在我国的发展与应用，中文信息学报，1992
22 顾小风等，联机手写汉字识别研究的现状及问题，计算机世界，1994专题版，9-11
23 刘迎建，戴汝为，在线手写汉字识别的字形结构排序法，自动化学报，1988，14(3)
24 张永慧，刘昌平，技术综合集成在模式识别中应用，计算机学报，1995，18(9)
25 杨力，武玉朴，一个面向OA的印刷汉字OCR实用系统，中文信息学报，1987，1(3)
26 [美]W．K．普拉特，数字图象处理学，第1版，北京，电子工业出版社，1984，9-13
27 李兰友，万振凯，Visual Basic 6图象处理开发与实例，第1版，北京，电子工业出版社，2000
28 [日]田村秀行，赫荣威译，计算机图象处理技术，第1版，北京，北京师范大学出版社，1988，115
29 吴健康，数字图象分析，第1版，北京，人民邮电出版社，1989，10-25
30 张济忠，分形，第1版，北京，清华大学出版社，1997
31 B.B. Chaudhuri, Nirupam Sarkar, Texture Segmentation Using Fractal Dimension, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1995, Vol. 17, No.1, 72-77
32 郑苏民，张松顺，一种新的文本预处理方法研究，云南大学学报(自然科学版)，1995，Vol．17，No．1，1-8
33 王昱，赵正校，杨硕，一种基于样本线搜索和霍夫变换的区域定位方法，红外线与激光工程．1999，第28卷，第4期，16-21
34 A·罗申菲尔特，A·C·卡克，数字图象处理，第1版，北京，人民邮电出版社，1972
35 郑南宁，计算机视觉与模式识别，第1版，北京，国防工业出版社，1998
36 孙家广，计算机图形学，第3版，北京，清华大学出版社，1998，342-343
37 Donald Hearn，M．Pauline Baker，计算机图形学C语言版(影印版)，第2版，北京，清华大学出版社，1998，187
38 梁玉尧，李多，马争鸣，汉字图象的小波分析，中文信息学报，Vol．10，No．4，12-19
39 沈会良，李志能，基于矩和小波变换的数字、字母字符识别研究，中国图象图形学报，2000，Vol．5(A)，No．3，249-252
40 赵跃龙，金先级，张江陵，基于神经网络的手写体数字识别系统的研究，电子计算机外部设备，1994，Vol．18，No．2．1-5
41 黄瀚敏，易正俊，汪先矩，汪瑞芳，基于神经网络的字符识别技术研究，重庆大学学报(自然科学版)，1999，Vol．22，No．6，59-65
42 张军，戚飞虎，用于字符识别的椭圆基函数概率神经网络，红外与毫米波学报，1998，Vol．17，No．2，91-97
43 宁小春，罗明，基于图象形态学的汉字细化算法，华南理工大学学报(自然科学版)，1994，Vol．22，No．3，1-6
44 王家全，李爱中，基于部件的印刷体汉字识别方法，计算机工程与应用，1998，5，38-40
45 唐降龙，刘家峰，一种新的汉字笔画疏密的描述方法，哈尔滨工业大学学报，1997，Vol．29，No．3，73-75
46 马少平，夏莹，朱小燕，汉字的层次轮廓特征及其应用，清华大学学报(自然科学版)，1995，Vol．35，No．5，79-83
47 张忻中，汉字识别技术，第1版，北京，清华大学出版社，1993
48 王延青，孙继发，刘大凯，一种适合于笔划跟踪的并行细化算法，哈尔滨工业大学学报，1994，Vol．26，No．4，42-45
2 Wang Song, Zhao Bin, Ma Feng, A fault tolerant Chinese bank check recognition system, Proceedings of 1997 IEEE International Conference on Intelligence Processing Systems, New York, IEEE, Inc. 1997, 1164～1168
3 赵跃龙，金先级，张江陵，一种手写邮政编码识别的神经网络方案，华中理工大学学报，1995，Vol．23
4 王卓，杨立中，神经网络技术在工程图标注文字识别中的研究，计算机应用，2000，Vol．20，增刊，93-94
5 Johnson A S, Bird B M, Number-plate matching for automatic vehicle identification, Electronic Image and Image Processing in Security and Forensic Science [C] , IEE Colloquium, 1990(4), 1-8
6 Lotufo R A, Morgan A D, Johnson A S, Automatic number-plate recognition, Image Analysis for Transport Applications [C], IEE Colloquium, 1990(6), 1-6
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9 陈建国，残差分析用于门限分割，模式识别与人工智能，1995，3
10 张二虎，吴显金，复杂背景中字符图象的提取，西安理工大学学报，1999，Vol．15，No．3，50-53
11 张习文，欧宗瑛，基于单义域邻接图的工程图纸扫描图象的字符提取，工程图学学报，2000，21(2)，90-95
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13 郁晓红，李伟青，工程图纸中字符提取和组合的新算法，杭州大学学报(自然科学版)，1998，第25卷，第1期，50-54
14 Victor Wu, Raghavan Manmatha, Text finder:An Automatic System to Detect and Recognize Text in images, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1999, Vol.21, No. 11,1224-1229
15 K. Etemad, D. Doermann, R. Chellapa, Multiscale segmentation of unstructed document pages using soft decision integration, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1997, Vol. 19, No.1,92-96
16 Yi Lu, B. Haist, L. Harmon, J. Trenkle,R. Vogt, An accurate and efficient system for segmenting machine printed text, U. S. Postal Service 5th Advanced Technology Conference, Washington D. C, 1992, Vol. 3, A-93-A-105
17 O. Nakamura, M. Ujiie, N. Okamoto, T. Minami, A character segmentation algorithm for mixed-mode communication. Systems Computers, Japan, 1985,16, 1277-1284
18 目黑，梅田，印刷汉字认识，信息论[D]，1982，J65．D，No．8，1026-1033
19 目黑，梅田，印刷汉字认识装置，信息论[D]，1984，J67．D，No．8，908-915
20 小高，手书文字认识装置，信学论[D]，1982，J65．D，No．8，951-958
21 张中，申兰生，印刷体汉字识别技术在我国的发展与应用，中文信息学报，1992
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23 刘迎建，戴汝为，在线手写汉字识别的字形结构排序法，自动化学报，1988，14(3)
24 张永慧，刘昌平，技术综合集成在模式识别中应用，计算机学报，1995，18(9)
25 杨力，武玉朴，一个面向OA的印刷汉字OCR实用系统，中文信息学报，1987，1(3)
26 [美]W．K．普拉特，数字图象处理学，第1版，北京，电子工业出版社，1984，9-13
27 李兰友，万振凯，Visual Basic 6图象处理开发与实例，第1版，北京，电子工业出版社，2000
28 [日]田村秀行，赫荣威译，计算机图象处理技术，第1版，北京，北京师范大学出版社，1988，115
29 吴健康，数字图象分析，第1版，北京，人民邮电出版社，1989，10-25
30 张济忠，分形，第1版，北京，清华大学出版社，1997
31 B.B. Chaudhuri, Nirupam Sarkar, Texture Segmentation Using Fractal Dimension, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1995, Vol. 17, No.1, 72-77
32 郑苏民，张松顺，一种新的文本预处理方法研究，云南大学学报(自然科学版)，1995，Vol．17，No．1，1-8
33 王昱，赵正校，杨硕，一种基于样本线搜索和霍夫变换的区域定位方法，红外线与激光工程．1999，第28卷，第4期，16-21
34 A·罗申菲尔特，A·C·卡克，数字图象处理，第1版，北京，人民邮电出版社，1972
35 郑南宁，计算机视觉与模式识别，第1版，北京，国防工业出版社，1998
36 孙家广，计算机图形学，第3版，北京，清华大学出版社，1998，342-343
37 Donald Hearn，M．Pauline Baker，计算机图形学C语言版(影印版)，第2版，北京，清华大学出版社，1998，187
38 梁玉尧，李多，马争鸣，汉字图象的小波分析，中文信息学报，Vol．10，No．4，12-19
39 沈会良，李志能，基于矩和小波变换的数字、字母字符识别研究，中国图象图形学报，2000，Vol．5(A)，No．3，249-252
40 赵跃龙，金先级，张江陵，基于神经网络的手写体数字识别系统的研究，电子计算机外部设备，1994，Vol．18，No．2．1-5
41 黄瀚敏，易正俊，汪先矩，汪瑞芳，基于神经网络的字符识别技术研究，重庆大学学报(自然科学版)，1999，Vol．22，No．6，59-65
42 张军，戚飞虎，用于字符识别的椭圆基函数概率神经网络，红外与毫米波学报，1998，Vol．17，No．2，91-97
43 宁小春，罗明，基于图象形态学的汉字细化算法，华南理工大学学报(自然科学版)，1994，Vol．22，No．3，1-6
44 王家全，李爱中，基于部件的印刷体汉字识别方法，计算机工程与应用，1998，5，38-40
45 唐降龙，刘家峰，一种新的汉字笔画疏密的描述方法，哈尔滨工业大学学报，1997，Vol．29，No．3，73-75
46 马少平，夏莹，朱小燕，汉字的层次轮廓特征及其应用，清华大学学报(自然科学版)，1995，Vol．35，No．5，79-83
47 张忻中，汉字识别技术，第1版，北京，清华大学出版社，1993
48 王延青，孙继发，刘大凯，一种适合于笔划跟踪的并行细化算法，哈尔滨工业大学学报，1994，Vol．26，No．4，42-45
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