[发明专利]一种手写数字高识别率的方法

权利要求书

1.一种手写数字高识别率的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

对待识别的手写体数字图像，分别提取图像的方向梯度特征、方向笔划特征和凹面特征；

将方向梯度特征、方向笔划特征和凹面特征输入支持向量机，获取识别手写体数字。

2.根据权利要求1所述的手写数字高识别率的方法，其特征在于，所述方向梯度特征的提取方法包括：

对图像去除凸面像素并填充凹面像素，获取二值图像；

对二值输入图像进行去噪，通过使用双线性插值算法对图像归一化；

将Kirsch算子应用于归一化图像的每个像素，得到四个梯度图像，通过对四个梯度图像中的每一个进行二值化来生成四个方向图像；

将每个二值方向图像划分为16个均匀区域，并计数归一化到[0,1]范围，计算每个区域的测量值，产生大小为64的方向梯度特征向量。

3.根据权利要求2所述的手写数字高识别率的方法，其特征在于，所述测量值的计算公式为：

式中，是在第k个方向图像的第i区的特征值，是在第k个方向图像的第i区的像素“1”的数目，g^k(x，y)是第k个方向图像的在x，y轴的像素值，T是阈值。

4.根据权利要求1所述的手写数字高识别率的方法，其特征在于，所述方向笔划特征提取方法包括：

对图像去除图像的凸面像素并填充凹面像素，获取二值图像；

对二值输入图像进行去噪，并对图像归一化，将所得图像再次应用二值化和细化操作，使得图像中数字的轮廓线粗细为3像素宽度；

使用四个方向的收缩和扩展操作在每个方向上腐蚀图像生成四个方向图像，将每个方向图像划分为16个均匀区域，利用分区方法从这四个方向图像中提取方向笔划特征。

5.根据权利要求4所述的手写数字高识别率的方法，其特征在于，所述四个方向图像的生成公式为：

式中，为定向收缩操作中，在方向i上的x₀值，f_i为像素点x_i的值，f₀为像素点x₀的值，f_i+4为像素点x_i+4的值。

6.根据权利要求4所述的手写数字高识别率的方法，其特征在于，生成四个方向图像包括：对每个处理后的方向图像应用一次定向扩张，所述定向扩张的公式为：

式中，为定向扩张操作中，在方向i上的x₀值，f_i为像素点x_i的值，f₀为像素点x₀的值，f_i+4为像素点x_i+4的值。

7.根据权利要求4所述的手写数字高识别率的方法，其特征在于，数字的轮廓线为3像素宽度采用f_E(x₀)＝maxf_k，k＝0，1，3，5，7四邻域扩展操作公式获取；

式中，f_E(x₀)是四邻域扩展操作后像素点x₀的值，f_k为像素点x_k的值。

8.根据权利要求1所述的手写数字高识别率的方法，其特征在于，所述凹面特征提取的方法包括：

对图像去除凸面像素并填充凹面像素，对二值输入图像进行去噪，通过使用双线性插值算法对图像应用大小归一化；

对归一化图像进行二值化，并从该二值图像获得凸包图像；

从数字笔划叠加的凸包图像中提取凹面特征，得到修正的凸包图像，将凸包内和数字笔划外的所有图像像素视为凹面像素，并通过检查凹面像素，提取出五类二值凹面图像；

将获得的每个二值凹面图像划分为25个均匀区域，计算生成大小为125的凹度特征向量。

9.根据权利要求8所述的手写数字高识别率的方法，其特征在于，所述五类二值凹面图像包括：左开、右开、上开、下开和闭合。