Програма розпізнавання символів

Інформатика, програмування

Білоруський Державний Університет Інформатики і радіоелектроніки.

Контрольна робота з дисципліни

«БАГІ»

«Програма розпізнавання символів»

Виконав студент групи 500501

Балахонов Е.В.

Завдання.

Потрібно написати програму, здатну розпізнавати графічнопредставлені символи у вигляді растрового зображення і перетворювати взвичайний текст.

- платформа: Win32,

- формат графічного зображення: Windows Bitmap (BMP), 8 біт,

- шрифт для розпізнавання: Arial, 16

Вибір засобів розробки.

Як середовище розробки буде використовуватися Borland C + + Builder
5.

Розпізнавання символів.

Етап 1. Виділення контуру об'єкта, визначення його меж.

Як алгоритму виділення контурів будемо використовувати алгоритмжука.

Загальний опис алгоритму.

відстежують алгоритми грунтуються на тому, що на зображеннівідшукується об'єкт (перший зустрілася точка об'єкта) і контур об'єктавідстежується і векторізуется. Перевагою даних алгоритмів є їхпростота, до недоліків можна віднести їх послідовну реалізацію тадеяку складність в процесі пошуку та обробки внутрішніх контурів. Прикладвідслідковує алгоритму - "алгоритму жука" - наведено на рис. 5.12. Жукпочинає рух з білою області у напрямку до чорної, Як тільки вінпотрапляє на чорний елемент, він повертає ліворуч і переходить до наступногоелементу. Якщо цей елемент білий, то жук повертається направо, інакше --наліво. Процедура повторюється до тих пір, поки жук не повернеться у вихіднукрапку. Координати точок переходу з чорного на біле і з білого на чорне іописують кордон об'єкта.

На рис. 1 показана схема роботи такого алгоритму.

Рис. 1. Схема роботи відслідковує алгоритму «жука».

Етап 2. Побудова на основі контуру об'єкта скелетної лінії.

При знаходженні нової точки контуру, розраховується відстань міжпопередньої знайденої точкою і нової. Якщо воно перевищує деяку кордон
(за замовчуванням в 5 одиниць), вона запам'ятовується. До кінця побудови скелетноїлінії програма має масив координат вершин ламаної, яка єскелетної лінією об'єкта.

Етап 3. Порівняння отриманої скелетної лінії з списком шаблонів.

Після побудови скелетної лінії проводиться порівняння її з спискомшаблонів відомих символів. При знаходженні збіги, програмазаписує в рядок знайдений символ.

Оригінальний текст програми.

//------------------------------------------------ -------------------------- -

# include
# pragma hdrstop

# include
# include

# include "ChildFormUnit.h"
# include "MainFormUnit.h"
# include "AverageFilterDialogFormUnit.h"
# include "OSRFormUnit.h"

//---------------------------------- ---------------------------------------- -
# pragma package (smart_init)
# pragma resource "*. dfm"
TChildForm * ChildForm;
TTemplates Templates;
//------------------------------------------------ -------------------------- -
__fastcall TChildForm:: TChildForm (TComponent * Owner)

: TForm (Owner)
(
)
//------------------------------------------------ -------------------------- --bool __fastcall TChildForm:: LoadImage (AnsiString FileName)
(Try
(
Image1-> Picture-> LoadFromFile (FileName);
) catch (EInvalidGraphic & Exception)
(
AnsiString Error = "Помилка завантаження файлу зображення! Помилка системи:";
Error + = Exception.Message;
MessageBox (this-> Handle, Error.c_str (), "Помилка", MB_OK | MB_ICONERROR); return false;
)

if (Image1-> Picture-> Bitmap-> PixelFormat! = pf8bit)
(
MessageBox (Handle, "Такий формат файлу поки не підтримують ...",

" Слабенько я поки що. .. ", MB_OK | MB_ICONSTOP |
MB_APPLMODAL); return false;
)

return true;
)
//------------------------------------------------ -------------------------- --void __fastcall TChildForm:: FormClose (TObject * Sender,

TCloseAction & Action)
(
MainForm-> DeleteActiveChildForm ();
)
//------------------------------------------------ -------------------------- --void __fastcall TChildForm:: AverageFilter ()
(
AverageFilterDialogForm = new TAverageFilterDialogForm (this); if (AverageFilterDialogForm-> ShowModal () == mrCancel)
(delete AverageFilterDialogForm; return;
)

int Value = atoi (AverageFilterDialogForm -> Edit1-> Text.c_str ());

delete AverageFilterDialogForm;

Byte * PrevisionLine = NULL;
Byte * CurrentLine = NULL;
Byte * NextLine = NULL; int I = 0, J = 0; int Summ = 0;

for (I = 0; I Picture-> Bitmap-> Height - 1; I + +)
(
CurrentLine = (Byte *) Image1-> Picture-> Bitmap-> ScanLine [I]; for (J = 0; J Picture-> Bitmap-> Width - 1; J + +)
(

Summ = 0;

if (I> 0)

(

PrevisionLine = (Byte *) Image1-> Picture-> Bitmap-> ScanLine [I - 1]; if (J> 0)

(

Summ + = PrevisionLine [J - 1];

)

Summ = Summ + PrevisionLine [J];

if (J + 1 Picture-> Bitmap-> Width)

(

Summ + = PrevisionLine [J + 1];

)

if (J> 0)

( Summ + = CurrentLine [J - 1];

)

Summ + = CurrentLine [J];

if (J + 1 Picture-> Bitmap-> Width)

(

Summ + = CurrentLine [J + 1];

)

if (I + 1 Picture-> Bitmap-> Height)

(

NextLine = (Byte *) Image1-> Picture-> Bitmap-> ScanLine [I + 1]; if (J> 0)

(

Summ + = NextLine [J - 1];

)

Summ + = NextLine [J];

if (J + 1 Picture-> Bitmap-> Width)

(

Summ + = NextLine [J + 1];

)

if ((int) (Summ/9) Visible = false;
Image1-> Visible = true;
)
//------------------------------------------------ -------------------------- -
//Відстань між двома точкамиint Distance (TVertex & V1, TVertex & V2)
(Int a = abs (V1.Y - V2.Y); int b = abs (V1.X - V2.X); return sqrt (a * a + b * b);
)

//---------------------------------------- ---------------------------------- --void __fastcall TChildForm:: OSR ()
(
// Гранична відстань для простроенія спрощеної фігури const int Treshold = 5;

// Сюди зберігається результат розпізнання
AnsiString Result;

// Відлагоджувальна форма з зображенням для роботи
OSRForm = new TOSRForm (this);

// Напрямки руху жука typedef enum (North, East, South, West) TDirectional;
TDirectional Direct;

// Координати першій зустрічі з поточним об'єктом int X, Y;

// Тимчасово їх використовуємо для завдання нового розміру робочого зображення
X = OSRForm-> Width - OSRForm-> Image1-> Width;
Y = OSRForm-> Height - OSRForm-> Image1-> Height;
OSRForm-> Image1-> Picture-> Bitmap-> Assign (Image1-> Picture-> Bitmap);
OSRForm-> Width = OSRForm-> Image1-> Width + X;
OSRForm-> Height = OSRForm-> Image1-> Height + Y;
OSRForm-> Image1-> Canvas-> Rectangle (0, 0, OSRForm - > Image1-> Width - 1,

OSRForm-> Image1-> Height - 1);

Graphics:: TBitmap * FromImage = Image1-> Picture-> Bitmap;
Graphics:: TBitmap * ToImage = OSRForm-> Image1-> Picture-> Bitmap;

// Поточні координати маркера int cX, cY;

// Максимальні координати, які займає фігура int MaxX = 0; int MaxY = FromImage-> Height;

// Від цієї координати починається нове сканування за Y int BeginY = 0;

// Оброблювані лінії
Byte * Line, * ToLine;

char Symb = 'А';

// Поточний байт
Byte B = 0;

bool SkipMode = false; while (true)
(
// Список координат поточного об'єкта
TShapeVector ShapeVector;
// Тимчасова структура координат точки
TVertex Vertex;

// Пошук будь-якого об'єкта
// Йдемо до тих пір, поки не зустрінемо чорну область for (X = MaxX; X Width; X + +)
(for (Y = BeginY; Y

(

Line = (Byte *) FromImage-> ScanLine [Y]; if (Line [X] <255) goto FindedLabel;

)

if ((X + 1 == FromImage-> Width) & & (Y == FromImage-> Height))

(

X + +; goto FindedLabel;

)

// Якщо пройшли до самого правого краю, розширюємо межі пошуку до низу if (X + 1 == FromImage-> Width)

(

X = 0;

MaxX = 0;

BeginY = MaxY;

MaxY = FromImage-> Height;

)

)
FindedLabel:

// Якщо не знайшли жодного чорного піксела, то виходимо із процедури if ((X == FromImage-> Width) & & (Y == FromImage-> Height)) break;

// Спочатку завдання знайти максимальні межі виявленої фігури,
// щоб потім від неї починати будувати скелет
// Також шукаємо найвищу точку фігури, для початку побудови int MinX = Image1-> Picture-> Width;// Сама ліва координата

MaxX = 0;
MaxY = 0;

// Сама верхня точка
TVertex TopPoint;
TopPoint.Y = Image1-> Picture-> Height;

// Звертаємо ліворуч (новий напрямок - північ) cX = X; cY = Y - 1;

Direct = North;
Line = (Byte *) FromImage-> ScanLine [cY];

// Ще не прийдемо у вихідну точку, виділяємо контур об'єкта while ((cX! = X) | | (cY! = Y)) (

// В залежності від поточного напрямку руху жука switch (Direct)

(

// Північ case North:

(

B = Line [cX];

// Якщо елемент "чорний", повертаємо знову "наліво" if (B <255)

(

Direct = West; cX -;

// Може це сама ліва координата? if (MinX> cX)

MinX = cX;

)

// Інакше повертаємо "направо" else

(

Direct = East; cX + +; if (MaxX

MaxX = cX;

)

) break;

// Схід case East:

(

B = Line [cX];

// Якщо елемент "чорний", повертаємо знову "наліво "if (B <255)

(

Direct = North; cY -;

Line = (Byte *) FromImage-> ScanLine [cY] ;

// Може це сама верхня точка? if (TopPoint.Y> cY)

(

TopPoint.Y = cY;

TopPoint.X = cX;

)

// Інакше повертаємо "направо" else

(

Direct = South; cY ++;

Line = (Byte *) FromImage-> ScanLine [cY]; if (MaxY

MaxY = cY;

)

) break;

// Південь case South:

(

B = Line [cX];

// Якщо елемент "чорний", повертаємо знову "наліво" if (B <255)

(

Direct = East; cX + +; if (MaxX

MaxX = cX;

)

// Інакше повертаємо "направо" else

(

Direct = West; cX -; // Може це сама ліва координата? if (MinX> cX)

MinX = cX;

)

) break;

// Захід case West:

(

B = Line [cX];

// Якщо елемент "чорний", повертаємо знову "наліво" if (B <255)

(

Direct = South; cY ++;

Line = (Byte *) FromImage-> ScanLine [cY]; if (MaxY

MaxY = cY;

)

// Інакше повертаємо "направо" else

(

Direct = North; cY -- ;

Line = (Byte *) FromImage-> ScanLine [cY];

// Може це сама верхня точка? if (TopPoint.Y> cY)

(

TopPoint.Y = cY;

TopPoint.X = cX;

)

)
)

TopPoint.X ++;

if ((! TopPoint.X) & & (! TopPoint.Y))
(

TopPoint.X = X;

TopPoint.Y = Y;
) else
(

X = TopPoint.X;

Y = TopPoint.Y;
)

// Будівництво скелета
ToLine = (Byte * ) ToImage-> ScanLine [Y];
ToLine [X] = 0;

// Звертаємо ліворуч (новий напрямок - південь) cX = X; cY = Y;

Vertex.X = X;
Vertex.Y = Y;
ShapeVector.push_back (Vertex);

Direct = East;
Line = (Byte *) FromImage-> ScanLine [cY];

// Ще не прийдемо у вихідну точку, виділяємо контур об'єкта do
(

// В залежності від поточного напрямку руху жука switch (Direct)

(

// Північ case North:

(

B = Line [cX];

// Якщо елемент "чорний", повертаємо знову "наліво" if (B <255)

(

ToLine = (Byte *) ToImage-> ScanLine [cY];

ToLine [cX] = 0;

Vertex.X = cX;

Vertex.Y = cY; if (Distance (Vertex, ShapeVector [ShapeVector.size () -- 1])> =
Treshold)

ShapeVector.push_back (Vertex);

Direct = West; cX -;

)

// Інакше повертаємо "направо" else

(

Direct = East; cX ++;

)

) break;

// Схід case East:

(

B = Line [cX];

// Якщо елемент "чорний", повертаємо знову "наліво" if ( B <255)

(

ToLine = (Byte *) ToImage-> ScanLine [cY];

ToLine [cX] = 0;

Vertex.X = cX;

Vertex.Y = cY; if (Distance (Vertex, ShapeVector [ShapeVector.size () - 1])> =
Treshold)

ShapeVector.push_back (Vertex);

Direct = North; cY -;

Line = (Byte *) FromImage-> ScanLine [cY ];

)

// Інакше повертаємо "направо" else

(

Direct = South; cY ++;

Line = (Byte *) FromImage-> ScanLine [cY];

)

) break;

// Південь case South:

(

B = Line [cX];

// Якщо елемент "чорний", повертаємо знову "наліво" if (B <255)

(

ToLine = (Byte *) ToImage-> ScanLine [cY];

ToLine [cX] = 0;

Vertex.X = cX;

Vertex.Y = cY; if (Distance (Vertex, ShapeVector [ShapeVector.size () - 1])> =
Treshold)

ShapeVector.push_back (Vertex);

Direct = East; cX ++;

)

// Інакше повертаємо "направо "else

(

Direct = West; cX -;

)

) break;

// Захід case West:

(

B = Line [cX];

// Якщо елемент "чорний", повертаємо знову "наліво" if ( B <255)

(

ToLine = (Byte *) ToImage-> ScanLine [cY];

ToLine [cX] = 0;

Vertex.X = cX;

Vertex.Y = cY; if (Distance (Vertex, ShapeVector [ShapeVector.size () - 1])> =
Treshold)

ShapeVector.push_back (Vertex);

Direct = South; cY ++;

Line = (Byte *) FromImage-> ScanLine [cY];

)

// Інакше повертаємо "направо" else

(

Direct = North; cY -;

Line = (Byte *) FromImage-> ScanLine [cY];

)

)
) while ((cX! = X) | | (cY! = Y ));

Vertex.X = X;
Vertex.Y = Y;
ShapeVector.push_back (Vertex); ToImage-> Canvas-> Pen-> Color = clRed;
ToImage-> Canvas-> MoveTo (ShapeVector [0]. X, ShapeVector [0]. Y); for (UINT i = 1; i < ShapeVector.size (); i + +)
(

ToImage-> Canvas-> LineTo (ShapeVector [i]. X, ShapeVector [i]. Y);
)

for (UINT i = 0; i (

ShapeVector [i]. X -= MinX;

ShapeVector [ i]. Y -= Y;
)

if (Symb == 'Й')
(

Symb + +;
)

if (Symb == 'а')
(

// Symb = 'A'; break;
) if ((Symb! = 'И') & & (! SkipMode))
(

AnsiString FileName = ExtractFilePath (Application-> ExeName) + "TPL";

FileName + = Symb;

ofstream OutFile (FileName.c_str ()); for (UINT i = 0; i

(

OutFile