基于Gabor小波变换的汉字识别方法.pdf

《基于Gabor小波变换的汉字识别方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、吴锐等：基于Gabor小波变换的汉字识别方法基于Gabor小波变换的汉字识别方法!吴锐!刘家锋唐降龙孙广玲（哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院哈尔滨150001）摘要基于Gabor滤波器时频局域性和方向选择性对应在汉字图像上即是对笔划宽度和方向的选择这一认识，考虑到笔划宽度多峰值、笔划是方向的特点，利用二维Gabor小波的多分辨率特性，对汉字图像进行了多尺度多方向分析，提取多个子平面的滤波器输出系数作为统计特征，实现了字符图像的高性能识别，为开展低质量、低分辨率的汉字字符图像识别研究提供了新方法。实验结果表明，用这种方法识别低分辨率的字符图像，效果优于其他方法

2、。关键词Gabor小波，字符识别，字符图像利用最优Gabor滤波器组对字符图像进行滤波变0引言换，提取变换系数特征，实现汉字图像的高性能识别，尤其对低质量的字符图像有一定的适应性。但目前，对低质量的、退化的、基于灰度图像的字该方法的不足在于，没能充分考虑字符图像的空间符识别正成为一个新的研究热点［1-4］。脱机手写体分布信息。根据字符图像的统计信息，汉字笔划宽汉字识别仍吸引着多数研究者的兴趣［5-7，8］，并取得度和方向的分布有多个峰值。从文献［1］中我们也很大进展，但离实用化还有相当距离［5］。OCR软件知道，Gabor滤波器对笔划宽度及方向敏感，对具有的推

3、广应用标志着汉字识别技术的成熟，但由于对不同笔划宽度和方向的字符图像，滤波结果差异很低质量、低分辨率的字符图像识别能力有限，影响了大。基于以上考虑，本文充分考虑笔划宽度多峰值，其更广泛的应用。因而，寻求一种适应性强的汉字笔划多方向的特点，利用二维Gabor小波的多分辨识别方法具有重要的实用价值。率特性，对汉字图像进行多尺度多方向分析，提取多小波变换在图像处理方面有着广泛的应用，个子平面的滤波器输出系数作为统计特征，实现字［5］利用Harr小波对汉字图像进行多层分解，符图像的高性能识别。HuangL将分解后的小波系数直接作为特征，并将不同层的小波系数分别作为粗-

4、细分类器的分类特征，用来识1Gabor小波的构造及参数设计别手写体汉字。该方法对汉字识别有一定的效果，但总的来说，只是将汉字图像看成一个随机的二维1.1Gabor滤波器二维Gabor函数可以如下表示［10］：点阵，没有充分考虑汉字的结构特点。Gabor函数在图像纹理分析上具有优异的性能［9-11］。文献［8，10］1x2y21（fx，y）=[2!"]exp[-[2+2]]·均利用Gabor小波变换，提取图像的纹理及边缘特"xy2"x"y征，实现了图像的高性能检索和形状识别。Gabor变exp[i2!x]（1）［1］［11］［12］#换也被用于字符识别、字体识别

5、及数字识其傅里叶变换为别［13-15］，这些文献均对基于Gabor滤波器的特征抽2é1ù取方法进行了大量研究，其中文献［1］是利用Gabor1[u-]2F（u，1）=exp{-êê#1úú}（2）变换实现汉字识别的最新成果，它考虑了汉字笔划2ë"2+"2ûu1的局域性和方向性，并在滤波器采样间隔和方向间11其中，"u=，"1=，这里，Gabor函数是以（1/隔等约束条件下推导出一组最优的滤波器组参数，2!"x2!"y"863计划（2001AA114041）资助项目。!男，1976年生，博士研究生，助教；研究方向：文字识别、图像处理；联系人，E-maiI：sim

6、pIe@hit.edu.cn（收稿日期：2004-10-22）—7—高技术通讯2005年3月第l5卷第3期!，0）为中心频率的带通滤波器，带宽与Gauss窗口0.2，0.（相应的4w=5，2.5，l.25）；汉字笔划方向在的尺度成反比，"x、"y为高斯窗口沿坐标轴的宽度，横、竖、撇、捺四个方向的分布相对集中，取I=4，#l/!=u0为Gabor函数中心频率，!为周期，（l/!，0）依次取-90，-45，0，45。的相位体现了滤波器的方向选择性。1.2本文采用的多通道Gabor小波设（fx，y）为Gabor小波母函数，通过对（fx，y）的旋转与伸缩变换构成Gab

7、or小波簇：fmn（x，y）=a-mF（x'，y'），a>l，m，n=integerx'=a-m（xcos#+ysin#），y'=a-m（-xcos#+ysin#）（3）其中#=n$/I为方向参数，I为旋转方向的数目，a-m为尺度因子。设U、U分别为图像（Ix，y）hl频率的上限值和下限值，即对应字符笔划宽度最小最大峰值，I为Gabor小波多通道分析中的方向数，S为尺度个数，各参数计算如下：l（a-l）Uha=（Un/Ul）S-l，"u=，（a+l）!2ln2l222-"u（2ln2）"u2$"1=[Uh-2ln[U]][2ln2-2]tan2InUh（4）这

8、里，u0=Uh，n=0，l，2，⋯，I