OCR文字识别的特征提取方法有哪些?

OCR文字识别的特征提取是OCR算法的核心。现在常用的方法是基于深度学习的卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)和传统特征提取(如HOG和SIFT)结合的方法。下面将分别详细介绍这两种方法。

基于深度学习的特征提取方法

基于深度学习的OCR文字识别算法通过训练深度卷积神经网络来实现特征提取和分类。CNN的优点在于可以自动学习特征,避免了需要人工提取特征的繁琐步骤。这种方法现在已成为OCR文字识别算法的主流方法。

具体的,CNN的输入层接受原始图像,然后进行一系列卷积和池化操作。最后将特征分成多个分支,其中每个分支用一个全连接层进行分类,最后将所有分支的分类结果进行结合,得到最终的分类结果。

CNN方法的优点在于可以快速准确地对于复杂的文字图像进行识别,但需要大量的数据进行训练。

下面是一个示例程序,来自于OCR识别库Tesseract的训练模块Tesstrain:

lstmtraining --model_output output --train_listfile train.txt --debug_interval 1000 \
--max_iterations 250000 --learning_rate 0.001 \
--train_lstm --batch_size 32 --use_dropout \
--target_error_rate 0.01 --continue_from loaded.lstm

传统特征提取方法

传统特征提取方法通常需要先进行文字边界的检测和定位,再利用一些特征提取算法从图像中提取有用的特征,比如HOG和SIFT。

HOG方法(Histogram of Oriented Gradient)是一种常用的特征提取算法。它通过计算不同方向的梯度直方图来提取图像的特征,然后根据这些特征进行分类。

SIFT方法(Scale-Invariant Feature Transform)是一种基于尺度不变性的特征提取算法。它可以在不同大小、旋转角度、亮度等变换下提取出相似的特征,具有很好的稳定性和鲁棒性。

这种方法的权衡是需要人工处理和选择合适的算法和参数,稍不谨慎就会影响到识别的效果。

下面是一个通过HOG算法提取图像特征并使用分类器进行识别的示例程序:

import cv2
import numpy as np

# 读入图像
img = cv2.imread('./test.png')

# 转为灰度图像
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 计算HOG特征并进行支持向量机分类
hog_det = cv2.HOGDescriptor()
hogFeat = hog_det.compute(gray).T
result = svm.predict(hogFeat)

通过这两个示例程序,可以初步了解OCR文字识别的特征提取方法。