一種基于雙向投影的文本圖像字符分割方法

王莉麗+于印

摘要：針對(duì)目前主流文本圖像字符分割方法面臨的問題，考慮投影法及改進(jìn)方法容易實(shí)現(xiàn)之優(yōu)點(diǎn)，提出了一種行與列投影的文本圖像字符分割新方法，以通過雙向掃描分割字符。首先對(duì)文本圖像進(jìn)行行投影，接著，實(shí)施列投影操作，最后，根據(jù)投影譜圖統(tǒng)計(jì)字符內(nèi)、外間距，分割單個(gè)字符。試驗(yàn)表明，提出的方法能快速準(zhǔn)確分割文本圖像字符。

關(guān)鍵詞：文本圖像處理；字符分割；投影法

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）05-0074-02

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要以紙質(zhì)文件為載體，但紙張文件存在不易保存、不易共享等缺點(diǎn)。隨著信息化與數(shù)字化技術(shù)的飛速發(fā)展， 越來越多的文檔以電子格式存儲(chǔ)。電子文本具有空間占用小，易于保存等優(yōu)點(diǎn)，受到了公眾廣泛的歡迎。為了充分利用以往的海量紙質(zhì)版文檔數(shù)據(jù)，對(duì)其數(shù)字化成為信息化建設(shè)領(lǐng)域亟待解決的主要問題之一。

文本圖像字符分割是紙質(zhì)文檔數(shù)字化的關(guān)鍵問題之一。自上世紀(jì) 70 年代起，從圖像中自動(dòng)提取文字的技術(shù)研究逐漸開展，到了上世紀(jì)90 年代末，受益于多媒體技術(shù)日新月異發(fā)展，圖像文字獲取逐漸成為研究熱點(diǎn)，許多學(xué)者在上述領(lǐng)域做了積極的研究與嘗試，提出了諸多字符分割方法[1-6]。字符分割操作一般分為兩個(gè)步驟，首先定位與檢測(cè)圖像主要信息區(qū)域，即文字區(qū)域，一般使用矩形框來標(biāo)記，原圖像被分離多個(gè)子圖像。然后分別從子圖像中提取像素（提取）。但這兩個(gè)步驟沒有嚴(yán)格的界限，某些算法在進(jìn)行字符檢測(cè)時(shí)同時(shí)字符提取的功能也得到實(shí)現(xiàn)，一些算法在不進(jìn)行字符區(qū)域檢測(cè)的情況下也能夠直接實(shí)現(xiàn)提取。目前的字符分割算法有很多，大體來說，現(xiàn)有主要的字符分割方法可以被分為五類： 基于連通分析、基于灰度以及基于邊緣的方法、基于紋理的方法、基于垂直投影的方法。目前字符分割方法面臨的主要問題有：（1）分割效率較低；（2）對(duì)字符大小、語言特征要求高；（3）復(fù)雜背景適應(yīng)性差。為此，本文提出了一種新的有效文字圖像字符分割方法。

1 提出的分割方法

觀察眾多文本圖像，發(fā)現(xiàn)文本圖像一般內(nèi)容規(guī)整，多數(shù)以行與列的形式存在。基于此觀察，提出本文方法，其基本思想是：將文本圖像進(jìn)行行與列掃描投影，行投影分割出文本圖像每行；而后進(jìn)一步做列掃描與投影，得到對(duì)應(yīng)的投影譜圖，根據(jù)字符列間距完成字符分割。具體流程圖與實(shí)施步驟見圖1。

首先將輸入待分割的圖像，若為特殊圖像，則需要將其轉(zhuǎn)化為matlab所能識(shí)別的格式，如tif，bmp，jpg等；然后提取有效區(qū)域。對(duì)行與列上的像素值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，繼而求得行與列均值，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)像素值為0的行與列；再者，找到行/列的始末跳變點(diǎn)，以區(qū)分開字符區(qū)域及非字符區(qū)域，舍去上下及左右純空白區(qū)域之后，獲得出有效區(qū)域。

基于有效區(qū)域段落分割。采用行投影方法，標(biāo)記出間隔區(qū)域；接著，分析行特征，將文本以行形式提取出來。基于文本均以段落的形式存在這一特征，根據(jù)段落內(nèi)與外行間隔有差異特性，完成分段操作。

最后實(shí)施字符分割。首先對(duì)段內(nèi)圖像做行投影，分割出段內(nèi)每行。接著，對(duì)行內(nèi)字符進(jìn)行列投影，標(biāo)記出間隔區(qū)域。為解決字符內(nèi)空隙、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等對(duì)字符提取造成的偏差，需要后期處理步驟，具體為比較求得的列間距與平均列間距，將兩者區(qū)分，實(shí)現(xiàn)單個(gè)字符分割。試驗(yàn)舉例見圖2。

2 結(jié)語

字符分割是文本圖像信息化的關(guān)鍵問題之一。針對(duì)該問題，本文分析了文本圖像以行列形式存在的特征，將該特性引入到傳統(tǒng)的投影法中，提出了基于行與列雙向掃描投影的文本圖像字符分割新方法，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，新方法字符分割效率高，運(yùn)算速度快。

參考文獻(xiàn)

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