opencv实现数字识别 怎样基于opencv实现简单的数字识别
Dawn向阳而生 人气:0想了解怎样基于opencv实现简单的数字识别的相关内容吗,Dawn向阳而生在本文为您仔细讲解opencv实现数字识别的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:opencv,数字框识别,opencv做图像识别,python识别数字,下面大家一起来学习吧。
前言
由于自己学识尚浅,不能用python深度学习来识别这里的数字,所以就完全采用opencv来识别数字,然后在这里分享、记录一下自己在学习过程中的一些所见所得和所想
要解决的问题
这是一个要识别的数字,我这里首先是对图像进行一个ROI的提取,提取结果就仅仅剩下数字,把其他的一些无关紧要的要素排除在外,
这是ROI图片,我们要做的就是识别出该照片中的数字,
解决问题的思路
1、先把这个图片中的数字分割,分割成为5张小图片,每张图片包含一个数字,为啥要分割呢?因为我们没办法让计算机知道这个数字是多少,所以只能根据特征,让计算机去识别特征,然后每一个特征对应一个值,首先贴出分割图片的程序,然后在程序下方会有一段思路解释
#include <opencv2/core/core.hpp> #include <opencv.hpp> #include <opencv2/highgui/highgui.hpp> #include <opencv2/features2d/features2d.hpp> #include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp> #include <iostream> #include <ctime> using namespace std ; using namespace cv; #include <map> Mat src_threshold; Mat src_dil; int sunImage(Mat &image); vector<Mat>ROI_image;//待测图片 int main() { clock_t start ,finish; start=clock(); Mat src; src=imread("D:\\vspic\\picture\\number6.jpg"); resize(src,src,Size(src.cols/7,src.rows/7)); imshow("src",src); Mat src_gray; cvtColor(src,src_gray,COLOR_BGR2GRAY); //imshow("gsrc_ray",src_gray); Mat src_blur; blur(src_gray,src_blur,Size(9,9)); //GaussianBlur(src_gray,src_blur,Size(11,11),1,1); Mat src_threshold; threshold(src_blur,src_threshold,150,255,THRESH_OTSU); //imshow("src_threshold",src_threshold); Mat src_canny; Canny(src_threshold,src_canny,125,255,3); //imshow("src_canny",src_canny); vector<vector<Point>>contours_src; vector<Vec4i>hierarchy_src(contours_src.size()); findContours(src_canny,contours_src,hierarchy_src,RETR_EXTERNAL,CHAIN_APPROX_NONE); Rect rect_s; Rect choose_rect; for (size_t i=0;i<contours_src.size();i++) { rect_s=boundingRect(contours_src[i]); double width=rect_s.width; double height= rect_s.height; double bizhi=width/height; if (bizhi>1.5&&height>50) { /*rectangle(src,rect_s.tl(),rect_s.br(),Scalar(255,255,255),1,1,0);*/ choose_rect=Rect(rect_s.x+20,rect_s.y+30,rect_s.x-30,rect_s.y-108); } } Mat roi; roi=src(choose_rect); //imshow("src_",roi); Mat img =roi; Mat gray_img; // 生成灰度图像 cvtColor(img, gray_img, CV_BGR2GRAY); // 高斯模糊 Mat img_gau; GaussianBlur(gray_img, img_gau, Size(3, 3), 0, 0); // 阈值分割 Mat img_seg; threshold(img_gau, img_seg, 0, 255, THRESH_BINARY + THRESH_OTSU); Mat element; element=getStructuringElement(MORPH_RECT,Size(8,8)); erode(img_seg,src_dil,element); //imshow("src_dil",src_dil); // 边缘检测,提取轮廓 Mat img_canny; Canny(src_dil, img_canny, 200, 100); //imshow("canny",img_canny); vector<vector<Point>> contours; vector<Vec4i> hierarchy(contours.size()); findContours(img_canny, contours, hierarchy, CV_RETR_EXTERNAL, CV_CHAIN_APPROX_NONE, Point());//寻找轮廓 int size = (int)(contours.size());//轮廓的数量 //cout<<size<<endl;6个 // 保存符号边框的序号 vector<int> num_order;//定义一个整型int容器 map<int, int> num_map;//容器,需要关键字和模板对象两个模板参数,此处定义一个int作为索引,并拥有相关连的指向int的指针 for (int i = 0; i < size; i++) { // 获取边框数据 Rect number_rect = boundingRect(contours[i]); int width = number_rect.width;//获取矩形的宽 int height = number_rect.height;//获取矩形的高 // 去除较小的干扰边框,筛选出合适的区域 if (width > img.cols/20 ) { rectangle(img,number_rect.tl(),number_rect.br(),Scalar(255,255,255),1,1,0);//绘制矩形 imshow("img",img);//显示矩形框 num_order.push_back(number_rect.x);//把矩形的x坐标放入number_order容器中,将一个新的元素添加到vector的最后面, //位置为当前元素的下一个元素 num_map[number_rect.x] = i;//向map中存入键值对,number_rect.x是关键字,i是值 /*把矩形框的x坐标与对应的i值一起放入map容器中,形成一一对应的键值对 */ } } // 按符号顺序提取 sort(num_order.begin(), num_order.end());/*把number_order容器中的内容按照从小到大的顺序排列,这里面是X的坐标*/ for (int i = 0; i < num_order.size(); i++) { Rect number_rect = boundingRect(contours[num_map.find(num_order[i])->second]);//num_order里面放的是坐标 //cout<<"num_map的值是:"<<num_map.find(num_order[i])->second<<endl; Rect choose_rect(number_rect.x, 0, number_rect.width, img.rows);//矩形左上角x,y的坐标以及矩形的宽和高 Mat number_img = img(choose_rect); resize(number_img,number_img,Size(30,100));//归一化尺寸 ROI_image.push_back(number_img);//保存为待测图片 //imshow("number" + to_string(i), number_img); char name[50]; sprintf_s(name,"D:\\vs2012\\model\\%d.jpg",i);//保存模板 imwrite(name, number_img); } cout<<"图片分割完毕"<<endl; //加载模板 vector<Mat>temptImage;//存放模板 for (int i=0;i<4;i++) { char name[50]; sprintf_s(name,"D:\\vs2012\\model\\%d.jpg",i); Mat temp; temp=imread(name); //cout<<"加载模板图片通道数:"<<temp.channels()<<endl; temptImage.push_back(temp); } vector<int>seq;//存放顺序结果 for (int i=0;i<ROI_image.size();i++) { Mat subImage; int sum=0; int min=50000; int seq_min=0;//记录最小的和对应的数字 for (int j=0;j<4;j++) { absdiff(ROI_image[i],temptImage[j],subImage);//待测图片像素减去模板图片像素 sum=sunImage(subImage);//统计像素和 if (sum<min) { min=sum; seq_min=j; } sum=0; } seq.push_back(seq_min); } cout<<"输出数字匹配结果:";//endl是换行的意思 for (int i=0;i<seq.size();i++)//输出结果,小数点固定在第3位 { cout<<seq[i]; if (i==1) { cout<<"."; } } finish=clock(); double all_time=double(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC; /*cout<<"运行总时间是:"<<all_time<<endl;*/ waitKey(0); return 0; } //计算像素和 int sunImage(Mat &image) { int sum=0; for (int i=0;i<image.cols;i++) { for (int j=0;j<image.rows;j++) { sum+=image.at<uchar>(j,i); } } return sum; }
整体思路是这样子的:0-9这10个数字也都是已经被分割好的,并且保存好了,也就是模板,然后我们把待测的图片也分割掉,然后从0-9模板文件夹中去读取模板图片,让待测的分割完毕的图片去和10个模板逐个相减,然后去统计他们相减后的像素和,如果这个在这10个中最低,那么他们就是同一个数字,然后输出值就可以了,分割后的大概是这样
上边是第一种方法,然后还有第二种,是穿针引线的方法,是根据晶体管数字特征来识别的
这是晶体管数字的特征,每个0-9每个数字都是不一样的,我们下一篇文章再做详细的介绍
总结
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