机器视觉第7章模式识别技术.ppt

第第7章章 模式识别技术模式识别技术第第7章章 模式识别技术模式识别技术2第第7章内容章内容7.1 字符识别字符识别7.2 车牌识别车牌识别7.3 工件识别工件识别7.4 条码识别条码识别7.5 医学图像识别医学图像识别第第7章章 模式识别技术模式识别技术37.1 字符识别字符识别n印刷体字符识别印刷体字符识别n手写体字符识别手写体字符识别l联机识别联机识别l脱机识别脱机识别识识别别难难度度低低高高第第7章章 模式识别技术模式识别技术47.1.1 印刷体字符识别印刷体字符识别1.识别流程：识别流程：扫描输入文本图像扫描输入文本图像图像预处理图像预处理图像版面的分析和理解图像版面的分析和理解图像的行切分和字切分图像的行切分和字切分基于单字图像的特征选择和提取基于单字图像的特征选择和提取基于单字图像特征的模式识别基于单字图像特征的模式识别将被分类的模式赋予识别结果将被分类的模式赋予识别结果识别结果的编辑修改后处理识别结果的编辑修改后处理通通过过扫扫描描仪仪、CCD或或传传真真机机等等获得，一般是灰度或黑白图像。获得，一般是灰度或黑白图像。倾倾斜斜校校正正、去去噪噪、二二值值化化、分分割割等。等。第第7章章 模式识别技术模式识别技术57.1.1 印刷体字符识别印刷体字符识别1.识别流程：识别流程：扫描输入文本图像扫描输入文本图像图像预处理图像预处理图像版面的分析和理解图像版面的分析和理解图像的行切分和字切分图像的行切分和字切分基于单字图像的特征选择和提取基于单字图像的特征选择和提取基于单字图像特征的模式识别基于单字图像特征的模式识别将被分类的模式赋予识别结果将被分类的模式赋予识别结果识别结果的编辑修改后处理识别结果的编辑修改后处理 首首先先，对对图图像像进进行行总总结结分分析析，标标示示文文本本的的段段落落，图图表表，表格区域。表格区域。然然后后，对对文文本本区区域域进进行行识识别别处处理理，对对表表格格区区域域进进行行专专用用的的表表格格分分析析及及识识别别处处理理，对对图图像像区区域域进进行行简简单单的的压压缩缩或存储。或存储。第第7章章 模式识别技术模式识别技术67.1.1 印刷体字符识别印刷体字符识别1.识别流程：识别流程：扫描输入文本图像扫描输入文本图像图像预处理图像预处理图像版面的分析和理解图像版面的分析和理解图像的行切分和字切分图像的行切分和字切分基于单字图像的特征选择和提取基于单字图像的特征选择和提取基于单字图像特征的模式识别基于单字图像特征的模式识别将被分类的模式赋予识别结果将被分类的模式赋予识别结果识别结果的编辑修改后处理识别结果的编辑修改后处理 先先将将图图像像切切割割为为行行(列列)，再再从从字字符符图图像像中中分分离离出出单单个个字符。字符。当当图图像像质质量量很很差差时时，不不易易进进行行简简单单的的分分割割，常常与与识识别别过程相结合。过程相结合。随随着着单单字字识识别别率率的的增增高高，切切割割错错误误在在所所有有错错误误中中占占的的比比重重不不断断上上升升，怎怎样样实实现现字字符符的的正正确确分分割割成成为为需需要要认认真真解决的问题。解决的问题。第第7章章 模式识别技术模式识别技术77.1.1 印刷体字符识别印刷体字符识别1.识别流程：识别流程：扫描输入文本图像扫描输入文本图像图像预处理图像预处理图像版面的分析和理解图像版面的分析和理解图像的行切分和字切分图像的行切分和字切分基于单字图像的特征选择和提取基于单字图像的特征选择和提取基于单字图像特征的模式识别基于单字图像特征的模式识别将被分类的模式赋予识别结果将被分类的模式赋予识别结果识别结果的编辑修改后处理识别结果的编辑修改后处理 从从单单个个字字符符中中提提取取统统计计特特征征或或结结构构特特征征，是是整整个个识识别别中中最最重重要要的的步步骤。骤。特特征征提提取取的的好好坏坏，直直接接决决定定识识别别的的性性能能在在特特征征提提取取前前，常常进进行行归归一一化、细化处理。化、细化处理。第第7章章 模式识别技术模式识别技术87.1.1 印刷体字符识别印刷体字符识别1.识别流程：识别流程：扫描输入文本图像扫描输入文本图像图像预处理图像预处理图像版面的分析和理解图像版面的分析和理解图像的行切分和字切分图像的行切分和字切分基于单字图像的特征选择和提取基于单字图像的特征选择和提取基于单字图像特征的模式识别基于单字图像特征的模式识别将被分类的模式赋予识别结果将被分类的模式赋予识别结果识别结果的编辑修改后处理识别结果的编辑修改后处理 从从学学习习得得到到的的特特征征库库中中找找到到与与待待识识别别字字符符相相似度高的字符。似度高的字符。为为了了提提高高识识别别速速度度，常采用树分类器。常采用树分类器。第第7章章 模式识别技术模式识别技术97.1.1 印刷体字符识别印刷体字符识别1.识别流程：识别流程：扫描输入文本图像扫描输入文本图像图像预处理图像预处理图像版面的分析和理解图像版面的分析和理解图像的行切分和字切分图像的行切分和字切分基于单字图像的特征选择和提取基于单字图像的特征选择和提取基于单字图像特征的模式识别基于单字图像特征的模式识别将被分类的模式赋予识别结果将被分类的模式赋予识别结果识别结果的编辑修改后处理识别结果的编辑修改后处理对对单单字字识识别别的的结结果果，利利用用语语义义、词词频频、语语义义等等先先验验知知识识进进行行识识别别结结果果的确认或纠错。的确认或纠错。第第7章章 模式识别技术模式识别技术107.1.1 印刷体字符识别印刷体字符识别1.识别流程：识别流程：扫描输入文本图像扫描输入文本图像图像预处理图像预处理图像版面的分析和理解图像版面的分析和理解图像的行切分和字切分图像的行切分和字切分基于单字图像的特征选择和提取基于单字图像的特征选择和提取基于单字图像特征的模式识别基于单字图像特征的模式识别将被分类的模式赋予识别结果将被分类的模式赋予识别结果识别结果的编辑修改后处理识别结果的编辑修改后处理核核心心技技术术第第7章章 模式识别技术模式识别技术117.1.1 印刷体字符识别印刷体字符识别2.字符切分的方法字符切分的方法目目前前，字字符符识识别别的的方方法法大大多多停停留留在在单单字字识识别别上上，因因此此需需要要对获得的字符区域进行二次分割，以得到对获得的字符区域进行二次分割，以得到单个的字符区域单个的字符区域。正正常常情情况况下下的的高高质质量量图图像像字字符符区区域域，采采用用形形态态分分割割的的方方法法就就可可以以将将单单字字区区域域分分割割出出来来。例例如如，采采用用3.5节节介介绍绍的的图图像像投投影法影法。质质量量较较低低、背背景景较较复复杂杂的的字字符符区区域域，字字符符分分辨辨率率一一般般较较低低，可可能能有有背背景景干干扰扰，会会造造成成字字符符残残缺缺、粘粘连连等等现现象象，需需要要进进一一步采用特定的方法进行单字分割。步采用特定的方法进行单字分割。第第7章章 模式识别技术模式识别技术127.1.1 印刷体字符识别印刷体字符识别2.字符切分方法字符切分方法l一一串串字字符符存存在在如如下下结结构构和和形形态态特特征征：1)单单个个字字符符长长度度比比例例一一致致；2)多多个个数数字字和和英英文文字字符符轮轮廓廓存存在在凹凹凸凸结结构构；3)多多数数情情况下字符不会出现重叠交叉。况下字符不会出现重叠交叉。l根根据据以以上上特特征征，可可以以检检测测字字符符串串凹凹凸凸结结构构，结结合合字字符符长长宽宽比比来来分分割割单单个个字字符符。基基本本流流程程如如下下：1)读读取取二二值值化化字字符符图图像像；2)上上下下轮轮廓廓求求取取；3)检检测测凹凹结结构构；4)检检测测凸凸结结构构；5)确确定凹凸结构组；定凹凸结构组；6)切分调整；切分调整；7)切分图像。切分图像。l常常用用的的字字符符切切分分方方法法：滴滴水水算算法法、Viterbi算算法法、基基于于细细化化的算法、储水区算法、基元合并法和形态检测法等。的算法、储水区算法、基元合并法和形态检测法等。第第7章章 模式识别技术模式识别技术137.1.1 印刷体字符识别印刷体字符识别3.字符识别方法字符识别方法l识识别别的的方方法法多多集集中中在在分分类类器器和和分分类类方方法法上上，包包括括：模模板板匹匹配配、神神经经网网络络、聚聚类类支支持持向向量机等。量机等。l广广义义上上，任任何何一一种种模模式式识识别别的的方方法法都都可可以以用来进行字符识别。用来进行字符识别。开始开始模板训练？模板训练？模板特征提取模板特征提取样本特征提取样本特征提取特征匹配特征匹配辨识结果辨识结果结束结束第第7章章 模式识别技术模式识别技术14一种模式识别的方法一种模式识别的方法模板匹配法模板匹配法相似度度量公式：相似度度量公式：归一化的相关函数：归一化的相关函数：l0 R(i,j)1；lSi,j(m,n)=T(m,n)；lR(i,j)取极大值取极大值1。一种模式识别的方法一种模式识别的方法模板匹配法模板匹配法相似度度量公式：相似度度量公式：第第7章章 模式识别技术模式识别技术16n模板匹配中常用特征模板匹配中常用特征l灰度特征：适用于无变形、无破损的场合。灰度特征：适用于无变形、无破损的场合。l方向轮廓特征方向轮廓特征l统计特征统计特征l矩特征矩特征l局部特征局部特征l点特征点特征lGabor纹理特征纹理特征l形态特征形态特征l 方方向向轮轮廓廓信信息息通通过过字字符符的的外外围围特特征征来描述，符合人的感官认知过程。来描述，符合人的感官认知过程。该该方方法法忽忽略略了了字字符符的的内内部部细细节节，因因而而具具有有较较强强的的抗抗干干扰扰能能力力，消消除除了了因因字字符符内内部部粘粘连连、不不能能提提取取细细节节特特征征造造成成的的识别困难。识别困难。适适用用于于字字符符框框架架完完整整但但内内部部有有污污损损的场合。的场合。一种模式识别的方法一种模式识别的方法模板匹配法模板匹配法第第7章章 模式识别技术模式识别技术17n模板匹配中常用特征模板匹配中常用特征l灰度特征：适用于无变形、无破损的场合。灰度特征：适用于无变形、无破损的场合。l方向轮廓特征方向轮廓特征l统计特征统计特征l矩特征矩特征l局部特征局部特征l点特征点特征lGabor纹理特征纹理特征l形态特征形态特征l 统统计计识识别别方方法法是是模模式式识识别别领领域域中中应应用用最最广广泛泛的的方方法法之之一一。它它利利用用特特征征向向量量来来描描述述特特征征，识识别别时时根根据据输输入入模模式式与与标标准准模模式式特特征征向向量之间的相似度做出判决。量之间的相似度做出判决。字字符符识识别别中中常常用用的的特特征征有有：方方向向线线素素、穿越、交叉度、外围、网格等特征。穿越、交叉度、外围、网格等特征。利利用用统统计计特特征征进进行行字字符符识识别别，算算法法丰丰富富，抗抗噪噪声声能能力力强强。适适用用于于字字符符骨骨架架清清楚楚、边边缘缘不齐整的场合。不齐整的场合。一种模式识别的方法一种模式识别的方法模板匹配法模板匹配法第第7章章 模式识别技术模式识别技术18 模模板板特特征征和和样样本本特特征征相相似似程程度度的的三三种种判判别别法法则则：相相似似度度和隶属度、距离判别、交叉相关。和隶属度、距离判别、交叉相关。n相似度和隶属度相似度和隶属度l相似度：描述两个或多个目标体特征间相似程度的度量值。相似度：描述两个或多个目标体特征间相似程度的度量值。l隶隶属属度度：描描述述一一个个目目标标对对另另一一个个目目标标特特征征相相对对位位置置关关系系紧紧密程度的度量值。密程度的度量值。一种模式识别的方法一种模式识别的方法模板匹配法模板匹配法第第7章章 模式识别技术模式识别技术19 模模板板特特征征和和样样本本特特征征相相似似程程度度的的三三种种判判别别法法则则：相相似似度度和隶属度、距离判别、交叉相关。和隶属度、距离判别、交叉相关。n距离判别距离判别l定义距离用于描述目标图像和模板图像的相似程度。定义距离用于描述目标图像和模板图像的相似程度。l基于空间点的距离：基于空间点的距离：欧式空间距离、城区距离、棋盘距离欧式空间距离、城区距离、棋盘距离l基于空间点集的距离：基于空间点集的距离：Hausdorrf距离。距离。一种模式识别的方法一种模式识别的方法模板匹配法模板匹配法第第7章章 模式识别技术模式识别技术20 模模板板特特征征和和样样本本特特征征相相似似程程度度的的三三种种判判别别法法则则：相相似似度度和隶属度、距离判别、交叉相关。和隶属度、距离判别、交叉相关。n交叉相关交叉相关交叉相关是一种分类器。交叉相关是一种分类器。正规化的交叉相关定义为：正规化的交叉相关定义为：Fi1是识别字符和模板字符的特征向量的第是识别字符和模板字符的特征向量的第i个特征。个特征。R越大，识别字符与模板字符相似程度越大。越大，识别字符与模板字符相似程度越大。一种模式识别的方法一种模式识别的方法模板匹配法模板匹配法第第7章章 模式识别技术模式识别技术217.1.2 手写体字符识别手写体字符识别n根据识别使用的特征，识别方法分为两类。根据识别使用的特征，识别方法分为两类。l全局分析全局分析使用模板匹配、像素密度、矩、特征点、数学变换等方法。使用模板匹配、像素密度、矩、特征点、数学变换等方法。这类特征常和统计分类方法一起使用。这类特征常和统计分类方法一起使用。l结构分析结构分析从从字字符符的的轮轮廓廓或或骨骨架架上上提提取取字字符符形形状状的的基基本本特特征征，包包括括圈圈、端端点点、节点、弧、突起、凹陷、笔画等。节点、弧、突起、凹陷、笔画等。这些结构特征往往与句法分类方法配合使用。这些结构特征往往与句法分类方法配合使用。第第7章章 模式识别技术模式识别技术227.1.2 手写体字符识别手写体字符识别n根根据据模模式式特特征征的的不不同同选选择择及及判判别别决决策策方方法法的的不不同同，识识别别方方法分为法分为5类类l统计模式法统计模式法l句法结构法句法结构法l逻辑特征法逻辑特征法l模糊模式方法模糊模式方法l神经网络方法神经网络方法 以以同同类类模模式式具具有有相相同同属属性性为为基基础础的的识识别方法。别方法。描描述述事事物物属属性性的的参参量量叫叫做做特特征征，可可以以通通过过模模式式的的多多个个样样本本的的测测量量值值统统计计分分析析后按一定准则来提取。后按一定准则来提取。选选择择特特征征时时，用用于于各各类类模模式式的的特特征征应应该该将将同同类类模模式式的的各各个个样样本本聚聚集集在在一一起起，使使不不同同模模式式的的样样本本尽尽量量分分开开，以以保保证证识识别系统具有足够高的识别率。别系统具有足够高的识别率。第第7章章 模式识别技术模式识别技术237.1.2 手写体字符识别手写体字符识别n根根据据模模式式特特征征的的不不同同选选择择及及判判别别决决策策方方法法的的不不同同，识识别别方方法分为法分为5类类l统计模式法统计模式法l句法结构法句法结构法l逻辑特征法逻辑特征法l模糊模式方法模糊模式方法l神经网络方法。神经网络方法。对每个模式都用一个句法表示。对每个模式都用一个句法表示。对对待待识识别别的的未未知知样样本本，先先抽抽取取样样本本的的基基元元构构造造出出样样本本的的句句子子，然然后后分分析析该该句句子子满满足足什什么么样样的的句句法法，从从而而推推断断出出它它属属于哪个模式类。于哪个模式类。优优点点：能能反反映映模模式式的的结结构构特特征征，对对模模式式的的结结构构特特征征变变换换不不敏敏感感，比比较较适适合合联联机识别。机识别。缺缺点点：字字符符基基元元的的抽抽取取比比较较困困难难，不不太太适适合合脱脱机机识识别别；方方法法的的理理论论基基础础还还不不可靠，抗干扰能力较弱。可靠，抗干扰能力较弱。第第7章章 模式识别技术模式识别技术247.1.2 手写体字符识别手写体字符识别n根根据据模模式式特特征征的的不不同同选选择择及及判判别别决决策策方方法法的的不不同同，识识别别方方法分为法分为5类类l统计模式法统计模式法l句法结构法句法结构法l逻辑特征法逻辑特征法l模糊模式方法模糊模式方法l神经网络方法。神经网络方法。特特征征的的选选择择对对一一类类问问题题来来说说是是独独一一无无二二的的，即即在在一一类类问问题题中中只只有有一一个个模模式式具具有某一种（或某一组合）的逻辑特征。有某一种（或某一组合）的逻辑特征。该该方方法法建建立立了了关关于于知知识识表表示示及及组组织织、目目标标搜搜索索及及匹匹配配的的完完整整体体系系。对对需需要要通通过过众众多多规规则则推推理理达达到到识识别别目目标标的的问问题题，有很好效果。有很好效果。当当样样品品有有缺缺损损、背背景景不不清清晰晰、规规则则不不明确甚至有歧义时，效果不好。明确甚至有歧义时，效果不好。第第7章章 模式识别技术模式识别技术257.1.2 手写体字符识别手写体字符识别n根根据据模模式式特特征征的的不不同同选选择择及及判判别别决决策策方方法法的的不不同同，识识别别方方法分为法分为5类类l统计模式法统计模式法l句法结构法句法结构法l逻辑特征法逻辑特征法l模糊模式方法模糊模式方法l神经网络方法。神经网络方法。用用隶隶属属度度函函数数作作为为目目标标与与模模板板相相似似程程度度的的度度量量，能能反反映映整整体体的的、主主要要的的特性。特性。该该方方法法有有较较强强的的抗抗干干扰扰与与抗抗畸畸变变特特性性，难难点点在在于于如如何何建建立立准准确确合合理理的的隶隶属度函数。属度函数。第第7章章 模式识别技术模式识别技术267.1.2 手写体字符识别手写体字符识别n根根据据模模式式特特征征的的不不同同选选择择及及判判别别决决策策方方法法的的不不同同，识识别别方方法分为法分为5类类l统计模式法统计模式法l句法结构法句法结构法l逻辑特征法逻辑特征法l模糊模式方法模糊模式方法l神经网络方法神经网络方法 可可处处理理某某些些环环境境信信息息十十分分复复杂杂、背背景景知知识识不不清清楚楚、推推理理规规则则不不明明确确的的问问题。题。允许样品有较大的缺损、畸变。允许样品有较大的缺损、畸变。运运行行速速度度，自自适适应应性性能能好好，有有较较高高的分辨率。的分辨率。第第7章章 模式识别技术模式识别技术277.2 车牌识别车牌识别汽汽车车已已成成为为日日常常生生活活中中不不可可或或缺缺的的代代步步工工具具，随随之之出出现现的的是是不不断断恶恶化化的的交交通通困困扰扰。交交通通拥拥挤挤、交交通通事事故故、环境污染、能源短缺是各国面临的共同问题。环境污染、能源短缺是各国面临的共同问题。传传统统的的解解决决方方案案是是修修建建道道路路。然然而而可可供供修修建建道道路路的的空空间间越越来来越越小小，此此外外交交通通系系统统是是一一个个复复杂杂的的大大系系统统，单从车辆或道路方面考虑，难以完美解决问题。单从车辆或道路方面考虑，难以完美解决问题。上上世世纪纪末末，美美国国、欧欧洲洲和和日日本本等等工工业业发发达达国国家家开开始始进进行行智智能能交交通通系系统统(Intelligent Transportation System，ITS)的研究，希望解决汽车带来的交通问题。的研究，希望解决汽车带来的交通问题。第第7章章 模式识别技术模式识别技术287.2 车牌识别车牌识别ITS将将信信息息处处理理、数数据据通通讯讯、电电子子控控制制以以及及计计算算机机处处理理等等技技术术有有效效地地综综合合运运用用于于交交通通领领域域，通通过过对对交交通通信信息息的的实实时时采采集集、传传输输和和处处理理，借借助助各各种种技技术术和和设设备备对对交交通通情情报报进进行行协协调调处处理理，以以加加强强道道路路、车车辆辆和和驾驾驶驶员员三三者者之之间间的的联联系系，提提高高道道路路的的安安全全性性、系系统统的的工工作作效率、环境质量等。效率、环境质量等。第第7章章 模式识别技术模式识别技术297.2 车牌识别车牌识别n车牌识别是车牌识别是ITS的重要组成部分之一。的重要组成部分之一。n车车辆辆的的自自动动识识别别在在自自动动收收费费、无无人人停停车车管管理理等等方方面面，既既可可以节省人力、物力，也可以提高交通管理效率。以节省人力、物力，也可以提高交通管理效率。n车牌识别系统主要包括四部分。车牌识别系统主要包括四部分。图像采集图像采集车牌定位车牌定位字符分割字符分割字符识别字符识别第第7章章 模式识别技术模式识别技术307.2.1 车牌图像预处理车牌图像预处理n光照不均校正与对比度增强光照不均校正与对比度增强1)中值滤波滤除噪声；中值滤波滤除噪声；2)低通滤波获得图像背景的照度估计值；低通滤波获得图像背景的照度估计值；3)从原始图像中减去照度估计值，校正光照不均；从原始图像中减去照度估计值，校正光照不均；4)通过对比拉伸变换增强对比度。通过对比拉伸变换增强对比度。n二值化分割二值化分割n车牌的倾斜校正车牌的倾斜校正一种方案：一种方案：1)通过哈夫变换求取车牌边框参数；通过哈夫变换求取车牌边框参数；2)确定车牌区域四个顶点的坐标；确定车牌区域四个顶点的坐标；3)通过双线性空间变换对畸变图像进行校正。通过双线性空间变换对畸变图像进行校正。第第7章章 模式识别技术模式识别技术317.2.2 车牌字符分割车牌字符分割n字符上下边界确定字符上下边界确定水平投影，字符在垂直方向常对应于两个波谷间的一段距离。水平投影，字符在垂直方向常对应于两个波谷间的一段距离。n单个字符分割单个字符分割lGA36-92规定：规定：车牌外轮廓尺寸为车牌外轮廓尺寸为440 140mm字符样式为：字符样式为：X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7每每个个字字符符宽宽45mm，高高90mm，间间隔隔符符宽宽10mm，字字符符间间隔隔12mm，字符与车牌上下边界距离为，字符与车牌上下边界距离为25mm，与左右边界距离为，与左右边界距离为17.4mm。第第7章章 模式识别技术模式识别技术327.3 工件识别工件识别n两种情况：两种情况：l覆盖遮挡覆盖遮挡图像中含有多种类型目标且目标间有遮挡覆盖。图像中含有多种类型目标且目标间有遮挡覆盖。一一般般选选目目标标的的边边缘缘或或轮轮廓廓为为特特征征进进行行匹匹配配，为为减减少少匹匹配配的的时时间间消消耗，可采用分层多角度创建模板，进行多模板匹配识别。耗，可采用分层多角度创建模板，进行多模板匹配识别。l尺度变化及旋转尺度变化及旋转图像中含有多种类型目标且目标间有尺度变化及角度旋转。图像中含有多种类型目标且目标间有尺度变化及角度旋转。先在待识别图像中选择待识别目标作为模板，提取模板特征。先在待识别图像中选择待识别目标作为模板，提取模板特征。接接着着，对对整整个个待待识识别别图图像像进进行行目目标标区区域域分分割割，将将图图像像中中各各个个含含有有目标的区域从背景中分割出来。目标的区域从背景中分割出来。然然后后，分分别别在在各各个个目目标标区区域域中中对对目目标标进进行行特特征征提提取取，与与模模板板特特征征进行相似度对比，实现对目标的分类和识别。进行相似度对比，实现对目标的分类和识别。第第7章章 模式识别技术模式识别技术337.3 工件识别工件识别n工件识别方法工件识别方法l基于模板匹配的方法基于模板匹配的方法传统方法。传统方法。缺点：模板匹配计算量大，时间消耗大。缺点：模板匹配计算量大，时间消耗大。解决方案：采用图像金字塔，对图像进行分层多模板局部匹配解决方案：采用图像金字塔，对图像进行分层多模板局部匹配l基于角点的分类识别基于角点的分类识别SIFT第第7章章 模式识别技术模式识别技术347.4 条码识别条码识别n条码技术条码技术n一维条码识别一维条码识别n二维条码识别二维条码识别第第7章章 模式识别技术模式识别技术357.4.1 条码技术条码技术条码分类：一维码和二维码。条码分类：一维码和二维码。n一一维维码码的的信信息息存存储储量量小小，仅仅能能存存储储一一个个代代号号，使使用用时时通通过过这个代号调取计算机网络中的数据。这个代号调取计算机网络中的数据。n二二维维码码能能在在有有限限的的空空间间内内存存储储更更多多的的信信息息，包包括括文文字字、图图象象、指指纹纹、签签名名等等，并并可可脱脱离离计计算算机机使使用用。近近几几年年发发展展迅迅速。速。第第7章章 模式识别技术模式识别技术367.4.1 条码技术条码技术n条码技术的优点：条码技术的优点：输输入入速速度度快快、可可靠靠性性高高、采采集集信信息息量量大大、灵灵活活实实用用、可可携携带带性性、可可复复印印性性、寿寿命命长长、不不可可更更改改性性（条条码码内内的的信信息息不不能能改改写写）、制制作作成成本本较较低低（相相对对而而言言，识识读读设设备备较昂贵）。较昂贵）。n条码技术的缺点：安全性差、标准不统一。条码技术的缺点：安全性差、标准不统一。第第7章章 模式识别技术模式识别技术377.7.1 一维码一维码目前，国际上常用码制有以下几种：目前，国际上常用码制有以下几种：UPC码码，1973年，美国率先在国内商业系统中应用，年，美国率先在国内商业系统中应用，12位固定长度。位固定长度。EAN码码，1977年年，欧欧洲洲经经济济共共同同体体各各国国按按照照UPC码码标标准准制制定定了了欧欧洲洲物物品编码品编码EAN码。有两种类型：码。有两种类型：EAN-13码和码和EAN-8码。码。交叉交叉25码码，长度可变的连续自校验数字码制。，长度可变的连续自校验数字码制。39码码，长度可变的离散型自校验字母字式码制。，长度可变的离散型自校验字母字式码制。库库德德巴巴码码，长长度度可可变变的的离离散散型型自自校校验验数数字字码码制制。常常用用于于仓仓库库、血血库库和和航空快递包裹的管理工作中。航空快递包裹的管理工作中。128码码，长度可变的连续型字母数字式码制。，长度可变的连续型字母数字式码制。中国邮政码中国邮政码，中国邮政快件专用码。，中国邮政快件专用码。其它码其它码：93码，码，49码，码，25码，码，11码，矩阵码，矩阵25码码 第第7章章 模式识别技术模式识别技术387.7.1 一维码一维码n一一般般超超市市的的产产品品、服服装装打打印印的的条条码码、药药店店的的条条码码、文文具具书本的条码都是一维码。书本的条码都是一维码。nEAN13码码：标标准准码码共共13位位数数，由由国国家家代代码码3位位数数，厂厂商商代代码码4位位数数，产产品品代代码码5位位数数，以以及及检检查查码码1位数组成。位数组成。n可可选选用用红红光光扫扫描描器器/激激光光扫扫描描器器。红红光光速速度度一一般般要要贴贴着着条条码扫描。激光速度快，可以远距离扫描。码扫描。激光速度快，可以远距离扫描。第第7章章 模式识别技术模式识别技术39EAN13码码第第7章章 模式识别技术模式识别技术407.7.2 二维码二维码n在在水水平平和和垂垂直直方方向向的的二二维维空空间间存存储储信信息息的的条条码码，可可直直接接显显示英文、中文、数字、符号、图型。示英文、中文、数字、符号、图型。n贮贮存存数数据据量量大大，可可存存放放1K字字符符，可可用用扫扫描描仪仪直直接接读读取取内内容容，无需另接数据库。无需另接数据库。n条码内一般不仅仅有数字，还条码内一般不仅仅有数字，还有图片。有图片。n需要特殊的条码扫描器才可以需要特殊的条码扫描器才可以 扫描二维码。扫描二维码。第第7章章 模式识别技术模式识别技术417.7.2 二维码二维码n按编码原理分类：按编码原理分类：l飞网飞网i码码，结合移动通信网络，可提供各种移动互联服务。，结合移动通信网络，可提供各种移动互联服务。l线线性性堆堆叠叠式式二二维维码码，在在一一维维码码编编码码原原理理的的基基础础上上，将将多多个个一一维维码码在在纵纵向向堆堆叠叠而而产产生生的的。典典型型的的码码制制如如：Code 16K、Code 49、PDF417等。等。l矩矩阵阵式式二二维维码码，在在一一个个矩矩形形空空间间通通过过黑黑、白白像像素素在在矩矩阵阵中中的的不不同同分分布布进进行行编编码码。典典型型的的码码制制如如：Aztec、Maxi Code、QR Code、Data Matrix等。等。l邮邮政政码码，通通过过不不同同长长度度的的条条进进行行编编码码，主主要要用用于于邮邮件件编编码码，如：如：Postnet、BPO 4-State。第第7章章 模式识别技术模式识别技术427.7.2 二维码二维码n常用的二维码制有：常用的二维码制有：Data Matrix,Maxi Code,Aztec,QR Code(支支付付宝宝、微微信信),Vericode,PDF417,Ultracode,Code 49,Code 16K等。等。lData Matrix 主主要要用用于于电电子子行行业业小小零零件件的的标标识识，如如英英特特尔尔（Intel）的奔腾处理器的背面就印制了这种码。）的奔腾处理器的背面就印制了这种码。lMaxi Code 由由美美国国联联合合包包裹裹服服务务（UPS）公公司司研研制制，用用于于包包裹的分拣和跟踪。裹的分拣和跟踪。lAztec 是是由由美美国国韦韦林林公公司司推推出出，最最多多可可容容纳纳3832个个数数字字或或3067个字母字符或个字母字符或1914个字节的数据。个字节的数据。第第7章章 模式识别技术模式识别技术437.7.2 条码技术与安全问题条码技术与安全问题n安全条码安全条码l食品安全食品安全l天然气天然气l银行银行n诈骗诈骗第第7章章 模式识别技术模式识别技术447.5 医学图像识别医学图像识别n血管识别血管识别n细胞识别细胞识别 教材教材P254-P260图图7-45、7-47、7-50第第7章章 模式识别技术模式识别技术46作业要求作业要求小论文：浅谈条码技术与安全问题。小论文：浅谈条码技术与安全问题。实验：结合印刷体字符识别方法，实现车牌识别。实验：结合印刷体字符识别方法，实现车牌识别。要求：实现车牌定位、字符分割和车牌中数字要求：实现车牌定位、字符分割和车牌中数字0-9的识别。的识别。