信封中邮政编码位置的定位.doc

燕山大学
课 程 设 计 说 明 书

题目：信封中邮政编码位置的定位

学院（系）：电气工程学院
年级专业：
学 号：
学生姓名：
指导教师
教师职称：讲师 讲师

燕山大学课程设计（论文）任务书
院（系）：电气工程学院 基层教学单位：自动化仪表系
学 号

学生姓名

专业（班级）

设计题目
信封中邮政编码位置的定位
设
计
技
术
参
数

根据所学过的图像分析方法，设计一套算法流程，来实现如下图所示的普通信封上邮政编码的定位，要求对图像中实现对邮政编码的位置（即红方块中进行定位），提取出写有数字的六块图像，并进行二值化。

设
计
要
求

分析该信封图像，运用所学过的方法，实现对信封中邮政编码位置的定位，要求提取出邮政编码中手写的数字，不要求包含有红方框的信息。要求定位准确，并思考如果有手写数字超出红框范围又该如何定位。
工
作
量

工
作
计
划
12月10日，查找和课程设计相关的资料；
12月11日到12日，用MATLAB编写程序并调试；
12月13日，写课程设计说明书；
12月14日，课程答辩；
参
考
资
料

指导教师签字

基层教学单位主任签字

说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
年 月 日

16 / 20
摘要
图像是一种重要的信息源，通过图像处理可以帮助人们了解信息的内涵。数字图像处理是一门综合性很强的边缘性学科。如今其理论体系已十分完善，且其实践应用很广泛，在医学、军事、艺术、遥感等都有广泛且成熟的应用。MATLAB是一种高效的工程计算语言，在数值计算、数据处理、图像处理等方面都有广泛的应用。MATLAB是一种向量语言，它非常适合于进行图像处理。
本文主要研究对信封图片中邮政编码位置的定位的方法。利用MATLAB对图片进行相关处理，使彩色图片变成灰度图像。将灰度图像通过适当的阈值选取而获得可以反映图像整体和局部特征的二值图像。根据投影法得到的位置信息实现对信封中邮政编码位置的定位，从而提取出仅包含有手写邮政编码的数字图像。当有手写数字超出红色方框时，最后进行区域定位时可以扩大定位范围，将超出部分包含在定为区域内。

关键字：图像处理 邮政编码 定位 二值化

目录
第一章 彩色图像的二值化 4
1、彩色图像变为灰度图像 4
2、灰度图像二值化 5
第二章 邮政编码的定位和提取 5
1、邮政编码位置的定位 5
2、手写邮政编码提取 6
3、超出红方框的情况 6
第三章 matlab程序 6
第四章 课程设计总结 10
参考文献资料 11

第一章 彩色图像的二值化
1、彩色图像变为灰度图像
使用MATLAB进行处理时，所读入的信封图像是RGB三维矩阵，在以后的处理中用到的是灰度图像和二值图像，因此，必须经过处理变成灰度图像。由于邮政编码框的附近像素值变化明显，因此选取合适的阈值，将图像的边缘提取出来，根据邮政编码的位置特征，选取合适的区域，便可将只含有邮政编码区域的灰度图像提取出来。灰度图像如图所示：

2、灰度图像二值化
　　一幅图像包括目标物体、背景还有噪声，要想从多值的数字图像中直接提取出目标物体，最常用的方法就是设定一个阈值T，用T将图像的数据分成两部分：大于T的像素群和小于T的像素群。这是研究灰度变换的最特殊的方法，称为图像的二值化。灰度图像二值化处理是将图像上的点的灰度值置为0或1，也就是将整个出现明显的黑白效果。将灰度图像通过适当的阈值选取而获得可以反映图像整体和局部特征的二值图像。图像f(x,y)的灰度级范围是（zl,zh）,设T是zl 和zh之间的一个数，合理选取T的值就可以将灰度图像变成二值图像。如图所示：

第二章 邮政编码的定位和提取
1、邮政编码位置的定位
由于邮政编码框的附近像素值变化明显，因此选取合适的阈值，将图像的边缘提取出来，根据邮政编码的位置特征，选取合适的区域，便可将邮政编码的位置图像提取出来。如图所示：

2、手写邮政编码提取
根据投影法得到的位置信息可以对信封中手写邮政编码的位置位置进行定位，从而提取出仅包含有手写邮政编码的单个数字图像，从而为后续的图像识别做准备。提取后的手写邮政编码（不包含邮政编码方框）的图像如下图所示（仅列出第一个数字）：

3、超出红方框的情况
当手写的数字超出红色方框时，因为此时的手写数字部分不完全包含在红色方框内，因此不能用上述方法进行定位。因为手写数字超出方框的部分不会太多，在初步选取大致范围可采取同上的方法。最后进行区域定位的时候可以选取比邮政编码方框略大的部分作为定位信息，从而扩大定位范围，将超出的部分包含在定位区域内，从而在后续的提取过程中可以提取到完整的手写数字信息。
第三章 matlab程序
i=imread('3.bmp');
r=i(:,:,1);
fmax1=double(max(max(r)));
fmin1=double(min(min(r)));
L1=(fmax1-(fmax1-fmin1)/3)/255;
A1=im2bw(r,L1);
for x=1:369
for y=1:454
if(A1(x,y)==0&&x<120)
B(x,y)=1;
else B(x,y)=0;
end
end
end
I=rgb2gray(i);
fmax2=double(max(max(I)));
fmin2=double(min(min(I)));
L2=(fmax2-(fmax2-fmin2)/3)/255;
A=im2bw(I,L2);
for x=1:369
for y=1:454
if(x<120&&y<454)
T(x,y)=A(x,y);
else T(x,y)=0;
end
end
end
for x=1:369
for y=1:454
if(T(x,y)==0&&x<120)
T(x,y)=1;
else T(x,y)=0;
end
end
end
T1=T.';
i1=sum(T);
i2=sum(T1);
for x=1:369
for y=1:454
if(i2(x)>10&&i1(y)>10)
M(x,y)=1;
else M(x,y)=0;
end
end
end
a(1)=1
for x=1:6
for y=a(x):454
if(i1(y)>0&&i1(y+10)==0&&i1(y+20)>0)
a(x+1)=y+10,
break;
end
end
end

for x=1:369
for y=1:454
if(y<a(3)&&y>a(2)&&M(x,y)==1)
b1(x,y)=M(x,y);
else b1(x,y)=0;
end
end
end
for x=1:369
for y=1:454
if(y>a(3)&&y<a(4)&&M(x,y)==1)
b2(x,y)=M(x,y);
else b2(x,y)=0;
end
end
end
for x=1:369
for y=1:454
if(y>a(4)&&y<a(5)&&M(x,y)==1)
b3(x,y)=M(x,y);
else b3(x,y)=0;
end
end
end
for x=1:369
for y=1:454
if(y>a(5)&&y<a(6)&&M(x,y)==1)
b4(x,y)=M(x,y);
else b4(x,y)=0;
end
end
end
for x=1:369
for y=1:454
if(y>a(6)&&y<a(7)&&M(x,y)==1)
b5(x,y)=M(x,y);
else b5(x,y)=0;
end
end
end
for x=1:369
for y=1:454
if(y>a(7)&&M(x,y)==1)
b6(x,y)=M(x,y);
else b6(x,y)=0;
end
end
end
for x=1:369
for y=1:454
if(b1(x,y)==1&&B(x,y)==1)
c1(x,y)=B(x,y);
else c1(x,y)=0;
end
end
end
for x=1:369
for y=1:454
if(b2(x,y)==1&&B(x,y)==1)
c2(x,y)=B(x,y);
else c2(x,y)=0;
end
end
end
for x=1:369
for y=1:454
if(b3(x,y)==1&&B(x,y)==1)
c3(x,y)=B(x,y);
else c3(x,y)=0;
end
end
end
for x=1:369
for y=1:454
if(b4(x,y)==1&&B(x,y)==1)
c4(x,y)=B(x,y);
else c4(x,y)=0;
end
end
end
for x=1:369
for y=1:454
if(b5(x,y)==1&&B(x,y)==1)
c5(x,y)=B(x,y);
else c5(x,y)=0;
end
end
end
for x=1:369
for y=1:454
if(b6(x,y)==1&&B(x,y)==1)
c6(x,y)=B(x,y);
else c6(x,y)=0;
end
end
end
imshow(c1);
imshow(c2);
imshow(c3);
imshow(c4);
imshow(c5);
imshow(c6);
第四章 课程设计总结
通过本次设计，让我学到了一些在课堂学不到的知识和能力，如查找资料、筛选信息并将有用信息运用到实际中，很好的锻炼了理论联系实际，和具体项目、课题相结合开发的能力。同时也让我们学会了怎样更好的发现问题，解决问题，积累了一些解决问题的经验。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。
此外在这一周中，我们小组分工合作、齐心协力，一起完成了课程设计前的准备工作（阅读课程设计相关文档）、小组讨论分工、完成系统开发的各个文档、课程设计总结报告、个人小结的任务。通过这些合作，不仅让我们学会了一些实际的知识和技能，同时锻炼了我们的团队协作能力，这会对以后我们的工作和学习有很大的帮助。总而言之通过这次课设我受益匪浅，希望这样的机会能更多一些！

参考文献资料
1、 贾永红·数字图像处理学·电子工业出版社·2003
2、 冈萨雷斯·数字图像处理（Matlab版）·电子工业出版社·2006

燕山大学课程设计评审意见表

指导教师评语：

成绩：

指导教师：

年 月 日
答辩小组评语：

成绩：
评阅人：

年 月 日
课程设计总成绩：
答辩小组成员签字：

2010年 12 月 24 日