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光學(xué)字符識別(Optical Character Recognition, OCR)是指對文本資料的圖像文件進(jìn)行分析識別處理,獲取文字及版面信息的過程?通常,圖像信息通過掃描儀?照相機(jī)?電子傳真軟件等設(shè)備獲取并存儲在圖像文件中,然后OCR軟件讀取?分析圖像文件并通過字符識別提取出其中的字符串?

OCR中文意思為光學(xué)文字識別,它通過掃描把所有文稿?書籍等材料進(jìn)行掃描,對掃描的圖片進(jìn)行分析,獲取字符和版面上信息的一個過程?因此,OCR技術(shù)為一種比較方便?簡單的字符錄入方法?OCR軟件包括圖像預(yù)處理模塊?圖像版面分析模塊?字符切分識別模塊和字符編輯分類模塊4個部分構(gòu)成?從1929年開始,世界各國就開始研究OCR技術(shù)?

一?OCR識別預(yù)處理:灰度化(如果是彩色圖像)?降噪?二值化?字符切分以及歸一化這些子步驟?經(jīng)過二值化后,圖像只剩下兩種顏色,即黑和白,其中一個是圖像背景,另一個顏色就是要識別的文字了;降噪在這個階段非常重要,降噪算法的好壞對特征提取的影響很大?字符切分則是將圖像中的文字分割成單個文字——識別的時候是一個字一個字識別的?如果文字行有傾斜的話往往還要進(jìn)行傾斜校正?歸一化則是將單個的文字圖像規(guī)整到同樣的尺寸,在同一個規(guī)格下,才能應(yīng)用統(tǒng)一的算法

二?特征提取和降維:特征是用來識別文字的關(guān)鍵信息,每個不同的文字都能通過特征來和其他文字進(jìn)行區(qū)分?對于數(shù)字和英文字母來說,這個特征提取是比較容易的,因?yàn)閿?shù)字只有10個,英文字母只有52個,都是小字符集?對于漢字來說,特征提取比較困難,因?yàn)槭紫葷h字是大字符集,國標(biāo)中光是最常用的第一級漢字就有3755個;第二個漢字結(jié)構(gòu)復(fù)雜,形近字多?在確定了使用何種特征后,視情況而定,還有可能要進(jìn)行特征降維,這種情況就是如果特征的維數(shù)太高(特征一般用一個向量表示,維數(shù)即該向量的分量數(shù)),分類器的效率會受到很大的影響,為了提高識別速率,往往就要進(jìn)行降維,這個過程也很重要,既要降低維數(shù)吧,又得使得減少維數(shù)后的特征向量還保留了足夠的信息量(以區(qū)分不同的文字)?

三?分類器設(shè)計(jì)?訓(xùn)練和實(shí)際識別:分類器是用來進(jìn)行識別的,就是對于第二步,對一個文字圖像,提取出特征給分類器,分類器就對其進(jìn)行分類,告訴你這個特征該識別成哪個文字?在進(jìn)行實(shí)際識別前,往往還要對分類器進(jìn)行訓(xùn)練,這是一個監(jiān)督學(xué)習(xí)的案例?

四?OCR識別后處理:后處理是用來對分類結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化的,第一,分類器的分類有時候不一定是完全正確的,比如對漢字的識別,由于漢字中形近字的存在,很容易將一個字識別成其形近字?后處理中可以去解決這個問題,比如通過語言模型來進(jìn)行校正——如果分類器將“在哪里”識別成“存哪里”,通過語言模型會發(fā)現(xiàn)“存哪里”是錯誤的,然后進(jìn)行校正?第二,OCR識別圖像往往是有大量文字的,而且這些文字存在排版?字體大小等復(fù)雜情況,后處理中可以嘗試去對識別結(jié)果進(jìn)行格式化,比如按照圖像中的排版排列?

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