[发明专利]一种选票图像快速识别的方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像识别领域，尤其涉及一种选票图像快速识别的方法。

背景技术

现如今的民主社会中，很多问题的决策都需要使用到选举，传统的选举方法是，每个参与者在纸质选票上相应的位置进行勾选，然后再由人工进行唱票和计票，这样的选举方式会造成费时费力的问题，随时科技技术的发展，OCR(Optical Character Recognition，光学字符识别)技术的发展，利用OCR技术研制选举投票系统成为热点。由于OCR技术的特点，使得系统能充分体现投票的公平、公正与公开，具有快速、准确、保密性强等特点。系统采用纸质选票能较好地控制错误率，且对低对比度图像也能很好地处理，但是现有的基于OCR的方法对于纸质的要求较高、对填写人的要求也较多、识别速度和识别准确度都不高，大大限制了其后续的发展。

发明内容

为了解决上述问题，在充分综合了选票设计格式和符号结构特征的基础上，本发明提出了选票图像中手写符号的快速识别方法。该方法利用选票设计中记录的相关位置数据，将选票图像预处理后，找到一个确定的参考点，再提取选票设计中的位置数据，将它转化为相对于这个参考点的图像位置，利用该位置搜索表格线，从而确定要识别图像的准确位置；基于该位置，截取手写符号图像，对该图像进行一系列处理后，提取其结构特征，从而实现符号识别。本发明的方法的不仅仅提高了图像的定位速度，而且大大提高了手写符号图像的识别率。

本发明采用如下技术方案：

一种选票图像快速识别的方法，包括以下步骤：

S1：利用主机端的选票设计模块进行选票格式设计，包括：纸张大小、页边距、表格位置、表头栏高、表头列数、填写栏栏数、填写栏宽、候选人栏宽、表体行数、表体行高、表体中各行的列数；所述选票格式设计在选票页的底边固定位置设有对称的选票序号矩形码和选票页码矩形码，两个矩形码的边框线均为粗线条，每个矩形码由6个相同规格的小正方形组成；

S2：选票设计完成后，每页选票的待定位区域按选举项、候选人表格、另选人表格进行排序，并记录序号Index；以纸张左下顶点为原点，计算离原点最近的一个表格左下顶点的纸张位置P；计算各个待定位区域的中心在纸张中的位置，找出离P最近的数据d0，再找下一个离d0最近的数据d1，将选票中所有待定位区域的中心依次排序，记录待定位区域对应的序号Index，获得数据D；将所有与选票有关的数据都记录在文件中；

S3：主机端将选票格式数据和与选票有关的数据D传送到票箱端；

S4：票箱端利用高速扫描仪扫描待识别的选票，获得选票的扫描图像Pic0；

S5：票箱端对选票的扫描图像Pic0进行预处理；所述预处理包括将Pic0转化为24位彩色DIB Pic1，对Pic1进行图像灰度化、二值化、去离散噪声和置有效选票图像外围四周为白色；

S6：对经过预处理的扫描图像Pic1进行水平投影，从下至上搜索，找到矩形码下边距图像底边的位置，再对选票图像进行细化，得到图像Pic2；对图像Pic2进行底部截图，截图图像包括矩形码，对截图图像进行从上至下按行扫描，去除除矩形码以外的任何文字或者图片；并计算截图的倾斜率，利用倾斜率对截图图像进行倾斜校正；

S7：对校正过的选票页底截图图像进行水平投影和垂直投影，确定选票序号矩形码左上顶点和选票页码矩形码右上顶点的位置；利用得到的两个顶点位置定位到各个小正方形，并判断各个小正方形中有无数字，利用矩形码的权值分配原则，确定选票种类和页码的序号；

S8：利用S7中得到的选票种类及其页码的序号，根据选票格式数据、与选票有关的数据D和倾斜率将整个选票图像进行倾斜校正；将选票序号矩形码左上顶点的位置转化为它在整个选票图像的位置，即确定参考点的位置；利用参考点在选票图像中的位置、选票种类和页码序号，计算待识别或截图区域的大致位置，利用该位置搜索表格线从而确定待识别或者截图区域的准确位置；

S9：利用S8中得到的待识别或截图区域位置数据，直接在校正后的扫描图像中截取待识别符号区域，搜索图像中左、顶、右、底的第一个黑色像素点，确定手写符号的位置，截取手写符号图像，对它进行归一化处理、图像膨胀处理和细化处理；

S10：提取手写符合图像的特征；

S11：根据图像的特征利用决策方法判定是哪种手写符号。

优选地，所述步骤S1中选票序号矩形码和选票页码矩形码下方居中的位置还设有页码；选票序号矩形码在选票的页码矩形码的左边。