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ღゝ◡╹)ノ❤️

Java文字图像识别(1)[88250原创]

 

摘要

图像识别是目前很热门的研究领域,涉及的知识很广,包括信息论、模式识别、模糊数学、图像编码、内容分类等等。本文仅对使用Java实现了一个简单的图像文本二值处理,关于识别并未实现。

步骤

  1. 建立文本字符模板二值矩阵

  2. 对测试字符进行二值矩阵化处理

代码

/* 
 * @(#)StdModelRepository.java
 * 
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License as published by
 * the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
 * (at your option) any later version.
 * 
 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 * GNU Library General Public License for more details.
 * You should have received a copy of the GNU General Public License
 * along with this program; if not, write to the Free Software
 * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
 
*/
package cn.edu.ynu.sei.recognition.util;

import java.awt.Image;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;
import javax.imageio.ImageIO;

/**
 * Hold character charImgs as standard model repository.
 * 
@author 88250
 * 
@version 1.0.0.0, Mar 20, 2008
 
*/
public class StdModelRepository {

    
/**
     * hold character images
     
*/
    List
<BufferedImage> charImgs = new ArrayList<BufferedImage>();

    
/**
     * default width of a character
     
*/
    
static int width = 16;

    
/**
     * default height of a character
     
*/
    
static int height = 28;

    
/**
     * standard character model matrix
     
*/
    
public int[][][] stdCharMatrix = new int[27][width][height];

    
/**
     * Default constructor.
     
*/
    
public StdModelRepository() {
        BufferedImage lowercase 
= null;

        
try {
            lowercase 
= ImageIO.read(new File("lowercase.png"));
        } 
catch (IOException ex) {
            Logger.getLogger(StdModelRepository.
class.getName()).
                    log(Level.SEVERE, 
null, ex);
        }

        
for (int i = 0; i < 26; i++) {
            charImgs.add(lowercase.getSubimage(i 
* width,
                                               
0,
                                               width,
                                               height));
        }

        
for (int i = 0; i < charImgs.size(); i++) {
            Image image 
= charImgs.get(i);
            
int[] pixels = ImageUtils.getPixels(image,
                                                image.getWidth(
null),
                                                image.getHeight(
null));

            stdCharMatrix[i] 
= ImageUtils.getSymbolMatrix(pixels, 0).clone();

            ImageUtils.displayMatrix(stdCharMatrix[i]);

        }

    }
}

/* 
 * @(#)ImageUtils.java
 * 
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License as published by
 * the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
 * (at your option) any later version.
 * 
 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 * GNU Library General Public License for more details.
 * You should have received a copy of the GNU General Public License
 * along with this program; if not, write to the Free Software
 * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
 
*/
package cn.edu.ynu.sei.recognition.util;

import java.awt.Image;
import java.awt.image.PixelGrabber;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;

/**
 * Mainipulation of image data.
 * 
@author 88250
 * 
@version 1.0.0.3, Mar 20, 2008
 
*/
public class ImageUtils {

    
/**
     * Return all of the pixel values of sepecified <code>image</code>.
     * 
@param image the sepecified image
     * 
@param width width of the <code>image</code>
     * 
@param height height of the <code>image</code>
     * 
@return
     
*/
    
public static int[] getPixels(Image image, int width, int height) {
        
int[] pixels = new int[width * height];
        
try {
            
new PixelGrabber(image, 00, width, height, pixels, 0, width).grabPixels();
        } 
catch (InterruptedException ex) {
            Logger.getLogger(ImageUtils.
class.getName()).
                    log(Level.SEVERE, 
null, ex);
        }
        
return pixels;
    }

    
/**
     * Get a matrix that described the <code>pixels</code>.
     * <p>
     * For example, the result of the matrix like this:
     * <center>
     * 0000000000000000<br>
     * 0000000000000000<br>
     * 0001111111110000<br>
     * 0011111111111000<br>
     * 0011111111111100<br>
     * 0011000000011100<br>
     * 0000000000011100<br>
     * 0000111111111100<br>
     * 0011111111111100<br>
     * 0011111110011100<br>
     * 0111100000011100<br>
     * 0111100000011100<br>
     * 0111100000111100<br>
     * 0111100001111110<br>
     * 0011111111111100<br>
     * 0011111111111100<br>
     * 0001111111111100<br>
     * 0000000000000000<br>
     * 0000000000000000<br>
     * </center>
     * it describes the alphbet 'a'.
     * </p>
     * 
@param pixels the pixel array
     * 
@param sparseFactor sparse factor
     * 
@return a matrix that describes a alphbet
     
*/
    
public static int[][] getSymbolMatrix(int[] pixels, int sparseFactor) {
        
final int width = StdModelRepository.width;
        
final int height = StdModelRepository.height;
        
int[][] ret = new int[width][height];

        
for (int i = 0; i < height; i++) {
            
for (int j = 0; j < width; j++) {
                
if (pixels[i * width + j] == -1) {
                    ret[j][i] 
= 0;
                } 
else {
                    ret[j][i] 
= 1;
                }
            }
        }

        
return ret;
    }

    
/**
     * Print the <code>matrix</code> under console.
     * 
@param matrix the sepecified matrix data
     
*/
    
public static void displayMatrix(int[][] matrix) {
        System.out.println(
" ");

        
for (int i = 0; i < matrix[0].length; i++) {
            
for (int j = 0; j < matrix.length; j++) {
                
if (matrix[j][i] != 0) {
                    System.out.print(
"*");
                } 
else {
                    System.out.print(
" ");
                }
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

/* 
 * @(#)ImageTextRecognitor.java
 * 
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License as published by
 * the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
 * (at your option) any later version.
 * 
 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 * GNU Library General Public License for more details.
 * You should have received a copy of the GNU General Public License
 * along with this program; if not, write to the Free Software
 * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
 
*/
package cn.edu.ynu.sei.recognition;

import cn.edu.ynu.sei.recognition.util.StdModelRepository;
import cn.edu.ynu.sei.recognition.util.ImageUtils;
import java.awt.Image;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;
import javax.imageio.ImageIO;

/**
 * Demonstrate recognition characters from a image.
 * 
@author 88250
 * 
@version 1.0.0.2, Mar 20, 2008
 
*/
public class ImageTextRecognitor {

    
private final static long serialVersionUID = 1L;

    
private StdModelRepository smr = new StdModelRepository();

    
private BufferedImage bufferedImage;

    
/**
     * Default constructor.
     
*/
    
public ImageTextRecognitor() {
        
try {
            bufferedImage 
= ImageIO.read(new File("a_yahei12.png"));
        } 
catch (IOException ex) {
            Logger.getLogger(StdModelRepository.
class.getName()).
                    log(Level.SEVERE, 
null, ex);
        }
    }

    
/**
     * Return the matched character with sepecified image.
     * 
@param symbolMatrix the matrix of sepecified image
     * 
@return the character 
     
*/
    
// TODO: the core algorithm
    public char getMatchResult(int[][] symbolMatrix) {
        
char result = 0;
        
int tmpEvaluation = 100;
        
int evaluation = 0;


        
return result;
    }

    
/**
     * Main program entry.
     * 
@param args should be <code>null</code>
     
*/
    
public static void main(String[] args) {
        ImageTextRecognitor irt 
= new ImageTextRecognitor();
        BufferedImage bi 
= irt.bufferedImage;

        Image img 
= bi.getScaledInstance(1628, BufferedImage.SCALE_FAST);
        
int[] testImgPixels = ImageUtils.getPixels(img, img.getWidth(null),
                                                   img.getHeight(
null));
        ImageUtils.displayMatrix(ImageUtils.getSymbolMatrix(testImgPixels, 
2));
    
// irt.getMatchResult(ImageUtils.getPixels(bi,
    
//                                       bi.getWidth(),
    
//                                     bi.getHeight()));

    }
}

测试

标准字符图像


测试字符图像


测试输出

init:
deps-jar:
Compiling 2 source files to /home/daniel/Work/Sources/Java/ImageTextRecognition/build/classes
compile:
run:




               
               
               
               
               
               
               
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           *** 
           *** 
           *** 
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     ***********
     ***********
     ***********
     ******    *
     *****     
     ****      
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