手寫字符的電子識別方法
【專利摘要】一種手寫字符的電子識別方法，包括如下步驟：S11，獲取預(yù)設(shè)的分割線答題卡上或空白區(qū)域內(nèi)手寫字符的圖像信息；所述分割線為實體分割線段或電子虛擬分割線段；所述手寫字符包括英文字母、阿拉伯數(shù)字和標點符號；S12，對所述圖像信息進行幾何矯正，得到矯正字符；S13，根據(jù)所述矯正字符的特征進行匹配識別。本發(fā)明應(yīng)用到答題卡識別領(lǐng)域能夠準確的分割手寫英文字符及阿拉伯數(shù)字，避免了手寫分割的難點，使得脫機手寫識別的應(yīng)用成為了可能，本發(fā)明簡單快速的字符的特征提取方法能夠快速的提取英文字符的特征，使得此類方法能夠應(yīng)用到一些計算能力有限的設(shè)備，極大的提高了手寫識別的應(yīng)用范圍。
【專利說明】手寫字符的電子識別方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及答題卡圖像識別處理的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種手寫字符的電子識別方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中答題卡可以識別2B鉛筆填涂的圖形，而不能夠識別手寫內(nèi)容，然而現(xiàn)有技術(shù)中能夠識別個別內(nèi)容也是基于規(guī)范性書寫或者特殊訓練的書寫形式；由于每個人的書寫習慣不同導致英文字符的分割成為手寫識別中的難點，現(xiàn)有的方法尚不能準確的分割不同情況的英文及字母等字符圖形，目前的英文字符特征提取方法主要提取字符的幾何信息或者幾何特征，然后對這些特征進行分類處理，但由于每個人的習慣的不同導致這些方法需要訓練每個人的手寫字體，并不能保證良好的適用性，故此無法應(yīng)用到答題卡領(lǐng)域中，無法在答題評分方面的手寫識別方面應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種手寫字符的電子識別方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0005]一種手寫字符的電子識別方法，包括如下步驟:
[0006]S11，獲取預(yù)設(shè)的分割線答題卡上或空白區(qū)域內(nèi)手寫字符的圖像信息；所述分割線為實體分割線段或電子虛擬分割線段；所述手寫字符包括英文字母、阿拉伯數(shù)字和標點符號;
[0007]S12，對所述圖像信息進行幾何矯正，得到矯正字符；
[0008]S13，根據(jù)所述矯正字符的特征進行匹配識別。
[0009]優(yōu)選的，Sll中，預(yù)設(shè)的所述分割線答題卡具體為手寫區(qū)域內(nèi)設(shè)有單個字符的制定字符框；所述制定字符框內(nèi)設(shè)有橫向輔助分割線；所述字符框為實體線框或電子虛擬線框；所述橫向輔助分割線為實體線段或虛擬線段。
[0010]更加優(yōu)選的，獲取所述圖像信息的具體方法為:
[0011]S31，通過相機獲取寫有字符的所述分割線答題卡圖案；
[0012]S32，提取所述制定字符框內(nèi)的字符信息，得到所述圖像信息。
[0013]更加優(yōu)選的，對所述圖像信息進行幾何矯正，得到矯正字符的方法具體為:
[0014]S41，基于所述制定字符框內(nèi)設(shè)有橫向輔助分割線，將所述圖像信息進行去邊框、方向矯正處理；
[0015]S42，根據(jù)預(yù)設(shè)定的字符模板對所述圖像信息進行對比處理，得到矯正字符。
[0016]更加優(yōu)選的，根據(jù)所述矯正字符的特征進行匹配識別的方法具體為:
[0017]S61，提取所述矯正字符在所述制定字符框內(nèi)的位置，作為第一特征；所述位置具體為所述制定字符框內(nèi)被兩條以上所述橫向輔助分割線劃分的區(qū)域；
[0018]S62，在所述制定字符框內(nèi)設(shè)有中心垂直識別線和水平識別線；提取所述矯正字符與所述垂直識別線的交點個數(shù)，作為垂直交點數(shù)；所述矯正字符與所述水平識別線的交點個數(shù)，作為水平交點數(shù)；所述垂直交點數(shù)和所述水平交點數(shù)作為第二特征；
[0019]S63，基于所述第一特征和所述第二特征與預(yù)設(shè)定的字符進行匹配，得到識別字符。
[0020]根據(jù)權(quán)利要求4所述的手寫字符的電子識別方法，其特征在于，
[0021]S62中，所述垂直識別線為三條以上；所述水平識別線為三條以上。
[0022]更加優(yōu)選的，當所述橫向輔助分割線為兩條時，
[0023]所述第一特征分為如下六類；所述六類的判斷具體為:
[0024]只占中間一格的作為第一類，包括:小寫字母中的a、C、e、m、η、O、r、S、U、V、W、X和z ；
[0025]占上兩格的作為第二類；包括小寫字母中的b、d、h、1、k、I和t ;大寫字母中的A_Z ；
[0026]占下兩格的作為第三類；包括小寫字母中的g、p、q和y，符號中的冒號和分號；
[0027]占三格的作為第四類；包括小寫字母中的f和j ;阿拉伯數(shù)字中的0-9 ;標點符號中的問號和感嘆號；
[0028]只占下面一格作為第五類；包括符號中的逗號和句號；
[0029]只占上面一格作為第六類；包括符號中的雙引號和單引號。
[0030]更加優(yōu)選的，S63，基于所述第一特征和所述第二特征與預(yù)設(shè)定的英文字母、阿拉伯數(shù)字或標點符號進行匹配，得到識別字符的方法具體為:
[0031 ] S81，按照從左邊到右邊的書寫上、下、左、右的順序進行所述第一特征和所述第二特征的識別；
[0032]S82，按照所述第一特征識別字符的分類；
[0033]S83，根據(jù)字符的分類，在字母所占區(qū)域上、中、下位置，在所占區(qū)域的寬度或高度的1/3、1/2、2/3處平均取三條橫向識別線、三條縱向識別線；
[0034]S84，通過三條橫向識別線、三條縱向識別線與字符書寫軌跡的交點數(shù)量及所述交點的次序與預(yù)設(shè)定的字符進行匹配，得到識別字符。
[0035]更加優(yōu)選的，當所述字符為第一類、第五類或第六類時，所述垂直識別線為三條；所述水平識別線為三條；
[0036]當所述字符為第二類或第三類時，所述垂直識別線為三條；所述水平識別線為六條;
[0037]當所述字符為第四類時，所述垂直識別線為三條；所述水平識別線為九條；
[0038]更加優(yōu)選的，所述輔助分割線為兩條以上。
[0039]本發(fā)明的有益效果為:
[0040]本發(fā)明應(yīng)用到答題卡識別領(lǐng)域能夠準確的分割手寫英文字符及阿拉伯數(shù)字，避免了手寫分割的難點，使得脫機手寫識別的應(yīng)用成為了可能，本發(fā)明簡單快速的字符的特征提取方法能夠快速的提取英文字符的特征，使得此類方法能夠應(yīng)用到一些計算能力有限的設(shè)備，極大的提高了手寫識別的應(yīng)用范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是本發(fā)明的手寫字符的電子識別方法的流程示意圖；
[0042]圖2為本發(fā)明預(yù)設(shè)的分割線答題卡結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖3為本發(fā)明填寫有手寫字符的分割線答題卡結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖中:1-第一水平識別線，2-第二水平識別線，3-第二水平識別線，4-輔助分割線，5-垂直識別線。

【具體實施方式】
[0045]如圖1所示，本發(fā)明是所要解決的技術(shù)問題是提出了手寫字符的電子識別方法，為了克服脫機手寫識別中字符分割的難點，本發(fā)明預(yù)設(shè)了分割線答題卡；
[0046]本發(fā)明公開的手寫字符的電子識別方法，包括如下步驟:
[0047]步驟1:設(shè)計標準的英文書寫模板，并根據(jù)模板來設(shè)計字符分割算法。
[0048]步驟2:對分割出的字符進行幾何矯正，得到標準方向和大小的字符。
[0049]步驟3:針對英文字符書寫的規(guī)則，設(shè)計了一種基于分割投影的字符特征提取方法，該方法從垂直方向和豎直方向提取英文字符與分割線的交點個數(shù)作為字符的特征，最后對提取出的特征進行分類識別。
[0050]其中步驟I中所述標準的分割線答題卡如圖2所示，傳統(tǒng)手寫識別方法中一大難題在于手寫字母的不規(guī)范性和連筆書寫，本設(shè)計基于英文或阿拉伯數(shù)字的“四線三格”基本書寫規(guī)范，設(shè)計分割式書寫區(qū)域，確保識別的可分割性。
[0051]其中步驟I中所述的字符分割算法具體為首先對由于拍攝而產(chǎn)生的答題卡及文字的變形進行矯正，然后提取制定區(qū)域的字符文字，這樣能夠保證準確的將書寫的英文字符進行分割，避免了因書寫習慣不同而導致的字符分割難的問題。
[0052]其中步驟2中所述的幾何矯正是針對分割出來的字符進行一些去邊框和旋轉(zhuǎn)等操作。
[0053]其中步驟3中所述的英文字符判斷和識別流程如下。傳統(tǒng)手寫英文字母的識別方式多集中在對字母書寫筆畫走勢的判別上，本設(shè)計基于字母書寫所處區(qū)域以及“交點”理論，通過判定字母書寫在設(shè)計模板中的位置，以及書寫區(qū)域內(nèi)“識別線”與字母書寫軌跡的“交點”個數(shù)實現(xiàn)對字母的識別判定。
[0054]首先，提取英文字符在3行中占的格子數(shù)，作為字符的第一類特征。針對書寫規(guī)范可以分為只占中間一格的字母包括a、C、e、m、η、O、r、S、U、V、W、χ和ζ,占上兩格的字母包括13、(1、]1、;[、1^、1和t,占下兩格的字母包括g、p、q和Y，占二格的字母包括f和j ;另外，識別線區(qū)分不出字母的，如b和d，單靠交點個數(shù)無法判定字母的，通過交點的先后位置判斷，上格交點位置在左側(cè)的，為b，交點在右側(cè)的，為d ；
[0055]其次，提取垂直方向和水平方向識別線與英文字符的交點數(shù)作為特征。默認字母書寫上下左右最邊緣像素為起止點，在字母寬度或高度的1/3、1/2、2/3處平均取三條橫向識別線、三條縱向識別線，通過識別線與字母書寫軌跡的交點，判定字母，以字母C為例，如圖3所示:
[0056]橫向設(shè)置三條識別線，縱向設(shè)置一條識別線，若三條橫線與字母軌跡交點均為2個，則可判定字母為0，若識別橫線1、3與字母軌跡交點為2，識別橫線2與字母軌跡交點為I，則判定字母為C。
[0057]以字母w為例:若字母書寫只占中間一格，取橫線識別線后，1/2識別線與字母軌跡有四個橫向交點，貝1J判定字母為W。
[0058]以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細的描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明并不局限于以上所述實施例，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種手寫字符的電子識別方法，其特征在于，包括如下步驟: S11，獲取預(yù)設(shè)的分割線答題卡上或空白區(qū)域內(nèi)手寫字符的圖像信息；所述分割線為實體分割線段或電子虛擬分割線段；所述手寫字符包括英文字母、阿拉伯數(shù)字和標點符號；S12，對所述圖像信息進行幾何矯正，得到矯正字符； S13，根據(jù)所述矯正字符的特征進行匹配識別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手寫字符的電子識別方法，其特征在于: Sll中，預(yù)設(shè)的所述分割線答題卡具體為手寫區(qū)域內(nèi)設(shè)有單個字符的制定字符框；所述制定字符框內(nèi)設(shè)有橫向輔助分割線；所述字符框為實體線框或電子虛擬線框；所述橫向輔助分割線為實體線段或虛擬線段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手寫字符的電子識別方法，其特征在于， 獲取所述圖像信息的具體方法為: S31，通過相機獲取寫有字符的所述分割線答題卡圖案； S32，提取所述制定字符框內(nèi)的字符信息，得到所述圖像信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手寫字符的電子識別方法，其特征在于， 對所述圖像信息進行幾何矯正，得到矯正字符的方法具體為: S41，基于所述制定字符框內(nèi)設(shè)有橫向輔助分割線，將所述圖像信息進行去邊框、方向矯正處理； S42，根據(jù)預(yù)設(shè)定的字符模板對所述圖像信息進行對比處理，得到矯正字符。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的手寫字符的電子識別方法，其特征在于， 根據(jù)所述矯正字符的特征進行匹配識別的方法具體為: S61，提取所述矯正字符在所述制定字符框內(nèi)的位置，作為第一特征；所述位置具體為所述制定字符框內(nèi)被兩條以上所述橫向輔助分割線劃分的區(qū)域； S62，在所述制定字符框內(nèi)設(shè)有中心垂直識別線和水平識別線；提取所述矯正字符與所述垂直識別線的交點個數(shù)，作為垂直交點數(shù)；所述矯正字符與所述水平識別線的交點個數(shù)，作為水平交點數(shù)；所述垂直交點數(shù)和所述水平交點數(shù)作為第二特征； S63，基于所述第一特征和所述第二特征與預(yù)設(shè)定的字符進行匹配，得到識別字符。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的手寫字符的電子識別方法，其特征在于， S62中，所述垂直識別線為三條以上；所述水平識別線為三條以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手寫字符的電子識別方法，其特征在于，當所述橫向輔助分割線為兩條時， 所述第一特征分為如下六類；所述六類的判斷具體為: 只占中間一格的作為第一類，包括:小寫字母中的a、C、e、m、η、O、r、S、U、V、W、χ和z ; 占上兩格的作為第二類；包括小寫字母中的b、d、h、1、k、I和t ;大寫字母中的A-Z ； 占下兩格的作為第三類；包括小寫字母中的g、P、q和y，符號中的冒號和分號； 占三格的作為第四類；包括小寫字母中的f和j ;阿拉伯數(shù)字中的0-9 ;標點符號中的問號和感嘆號； 只占下面一格作為第五類；包括符號中的逗號和句號； 只占上面一格作為第六類；包括符號中的雙引號和單引號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的手寫字符的電子識別方法，其特征在于， S63，基于所述第一特征和所述第二特征與預(yù)設(shè)定的英文字母、阿拉伯數(shù)字或標點符號進行匹配，得到識別字符的方法具體為: S81，按照從左邊到右邊的書寫上、下、左、右的順序進行所述第一特征和所述第二特征的識別； S82，按照所述第一特征識別字符的分類； S83，根據(jù)字符的分類，在字母所占區(qū)域上、中、下位置，在所占區(qū)域的寬度或高度的1/3、1/2、2/3處平均取三條橫向識別線、三條縱向識別線； S84，通過三條橫向識別線、三條縱向識別線與字符書寫軌跡的交點數(shù)量及所述交點的次序與預(yù)設(shè)定的字符進行匹配，得到識別字符。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的手寫字符的電子識別方法，其特征在于， 當所述字符為第一類、第五類或第六類時，所述垂直識別線為三條；所述水平識別線為二條; 當所述字符為第二類或第三類時，所述垂直識別線為三條；所述水平識別線為六條； 當所述字符為第四類時，所述垂直識別線為三條；所述水平識別線為九條；
10.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的手寫字符的電子識別方法，其特征在于， 所述輔助分割線為兩條以上。
【文檔編號】G06K9/20GK104463157SQ201410632470
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】鄧振宇, 鄧雨婷, 鄧天澤 申請人:李宇