一种邮政信封自动识别系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种邮政信封自动识别系统，包括硬件系统和软件系统，硬件系统包括信封传输装置，信封图像获取装置，以及信封图像识别装置，所述信封图像获取装置采用频闪光源和与频闪光源配合的高速摄像机。所述图像识别装置包括高速图像采集模块、图像处理与识别模块、条码生成和打印模块、信封数据的压缩保存和检索模块。本实用新型专利技术不仅可以完成高速邮政信封的图像采集、压缩保存和检索，还可以完成高速邮政信封的邮政编码和地址的高精度识别和关键地址提取，以及条码生成和打印。成本低，鲁棒性好，自动化程度高，在高速邮政信封的处理系统中具有良好的应用前景。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于模式识别与人工智能
，特别是涉及一种高速邮政 信封自动识别系统。
技术介绍
邮政信封自动识别技术是指通过计算机等设备将信封中的邮政编码和地址 内容提取和识别出来，它是实现邮政系统自动化的关键技术之一。传统的邮政 信封自动识别系统一般包括信封图像的获取、信封图像的处理与识别等模块。 图像获取模块一般通过昂贵的高速扫描仪等设备采集信封图像，还没有使用摄 像头在高速条件下采集到清晰的信封图像的邮政信封识别系统。这是因为，一 般情况下用摄像头抓拍信封图像，往往会出现模糊或者拖尾等现象，使得图像 处理与识别模块很难达到较好的性能。而采用高速扫描仪采用信封图像的不足 之处是，系统的成本很高(目前，高速扫描仪价格的价格在一百万元人民币左 右)。传统的邮政信封自动识别系统的图像处理与识别模块仅对信封图像中的邮 政编码进行分割和识别(例如目前的邮政信封分拣系统)，不能识别处理信封中 的邮政地址，无法满足现代邮政系统急需的信封检索、跟踪等信函管理的霈要。 要适应现代邮政系统海量信封的高速实时处理，现有的图像处理与识别技术也 无法满足需要。现有的系统为了提高图像处理质量和识别精度，往往在图像处 理模块采用复杂的图像局部二值化方法和字符分割算法，在识别模块釆用高维 的字符特征与复杂的分类算法，这些算法的处理速度难以满足高速实时的邮政系统的需要，因此需要研制适应高速信封处理的快速算法。另外，现有的邮政 处理系统也不具有高速实时地信封图像数据库压縮存储和检索功能，无法实现 信封图像的存档和检索，以及识别错误的后期校验。随着经济的发展，越来越 多的企业、机关使用印刷体公函。邮政部门对海量的统一规范的信封处理提出了各种新的业务需求，目前，还没有能适应这些业务需求的、能够处理10000 个信封以JL/小时的高速邮政信封自动识别方面的专利和系统，无法满足现代邮政系统自动化的实际需要。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高速实时的邮政信 封自动识别系统，实现高速实时地提取和识别邮政信封中的邮政编码和地址内 容，并可以高速实时地完成信封图像的压縮保存和检索，以及条形码的自动生 成和实时打印。为了实现技术目的，采用的技术方案如下-—种邮政信封自动识别系统，包括信封传输装置，信封图像获取装置，以 及信封图像识别装置，所述信封图像获取装置获取处于信封传输装置上的信封 的图像信息，并将信封图像信息传送至信封图像识别装置进行识别，所述信封 图像识别装置通过信封的图像信息识别信封的特征信息，所述信封图像获取装 置采用频闪光源和与频闪光源配合的高速摄像机。所述信封传输装置包括传送带及由激光传感器和触发电路组成的定位装 置，所述定位装置设置于传送带上方，通过激光传感器在处于传送带上的信封经过时所造成的反射光变化，作为触发电路启动一个使信封图像获取装置拍摄所经过的信封的图像的触发信号的要件。所述系统还设置有条形码打印机。所述的信封图像识别装置所识别的信封的特征信息包括邮政编码和地址。 所述的信封图像识别装置采用安装有信封图像识别软件的计算机，所述信 封图像识别软件包括高速图像采集模块、图像处理与识别模块、条码生成和打 印模块、信封数据的压缩保存和检索模块。本技术的工作过程，包括信封的传输过程、信封图像的获取过程、以 及信封图像的识别过程，所述信封的传输过程由信封传输装置的传送带实现信 封的传送，并通过定位装置触发信封图像的获取过程；所述信封图像的获取过 程通过频闪光源配合高速摄像机抓拍处于传送带上的信封的图像，并将所抓拍 的信封图像传送至作为信封图像识别装置的计算机；所述信封图像的识别过程 通过高速图像采集模块接收高速摄像机抓取的信封图像，再通过图像处理和识 别模块识别信封图像中的邮政编码、关键地址信息，并将识别结果发送到计算 机所设置的数据库，同时通过条码生成和打印模块自动生成信封条形码，并将 条形码与该信封数据进行关联，随后通过信封数据的压縮保存和检索模块将识别结果连同条形码进行压縮保存，且具有信封图像检索信息。所述信封图像的识别过程的图像处理和识别模块的识别过程为依次对图像 进行快速字符区域定位处理、基于全局和局部方法融合的快速二值化处理、快 速图像倾斜检测和校正处理、基于投影分析的字符粗分割处理、基于几何特征 和识别可信度的字符精确分割处理,从而得到邮政编码和地址内容的识别结果。 所述快速字符区域定位处理首先计算各像素点的水平梯度值和垂直梯度 值，在对字符区域的上下左右边缘进行定位；所述基于全局和局部方法融合的快速二值化处理对定位的字符区域采用全局和局部融合的方法进行二值化，首先将待处理区域分割为NXN个子区域，然 后在每个子区域内以像素灰度值中值为阈值进行全局二值化；所述快速图像1i斜检测和校正处理过程采用基于投影分析的倾斜角度检测 方法对二值化图像进行倾斜检测和校正，首先在较大倾斜角度范围内进行低分 辨率的的倾斜角度粗检测，然后对粗检测结果，在小倾斜角度范围内进行精确 检测，并据此进行图像倾斜校正所述基于投影分析的字符粗分割处理过程裉据投影分析对倾斜校正后的二 值化图像进行行分割和字符分割,并利用邮政信封的布局模式去除噪声分割块， 得到字符粗分割结果；所述基于几何特征和识别可信度的字符精确分割处理利用粗分割结果建立 候选分割网络，并根据字符的高度和宽度几何信息和分类器给出的可信度，利 用动态规划寻找最优分割路径，从而得到识别结果。所述基于几何特征和识别可信度的字符精确分割处理的分类器采用基于 Gabor特征和LDA降维的字符识别模块，该模块提取待识别字符的Gaboi:特征， 并进行LDA降维,其分类方法首先利用LDA降维后的低维特征矢量进行识别， 选出字符的候选集合，然后再利用高维特征矢量在候选集合中确定字符的类别 以及可信度。本技术还采用邮政编码和关键地址的校正和提取模块对基于几何特 征和识别可信度的字符精确分割处理后的识别结果进行邮政编码和关键地址的 校正和提取，首先建立中国所有的关键地址库以及相应的邮政编码库，并根据 邮政信封的布局模式初步确定可能的邮政编码行和地址行，然后，从初步确定 的地址行首开始，依次在关键地址库的省名库中搜索最佳匹配的省名，在关键地址库的市名库中搜索最佳匹配的市名，在关键地址库的县名库中搜索最佳匹 配的县名，并计算相应邮政编码与识别结果中的邮政编码的匹配度。本技术的邮政信封识别系统包括硬件系统和软件系统。软件系统与硬 件系统相互配合，完成信封图像的采集、图像处理与字符分割、识别处理和邮 政编码与关键地址提取、图像与识别结果的压縮保存、以及条形码生成和打印， 从而使本系统具有了如下功能-(a) 高速邮政信封图像的采集；(b) 邮政信封中地址的高速精确识别和邮政编码与关键地址的提取；(C)包括信封图像、邮政地址、邮政编码与关键地址在内信封数据的压縮 保存和检索(d)邮政信封的条形码自动生成和实时打印。本技术的识别系统对邮政信封图像的采集运用频闪光源配合高速摄像 机抓拍高速运动的信封。由于印刷体上的字体属于较小的目标，且处于高速运 动状态，如果快门速度太大，感光将不充分，从而造成成像模糊，快门速度太 小感光太久也会产生运动模糊和拖尾现象。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种邮政信封自动识别系统，包括信封传输装置，信封图像获取装置，以及信封图像识别装置，所述信封图像获取装置获取处于信封传输装置上的信封的图像信息，并将信封图像信息传送至信封图像识别装置进行识别，所述信封图像识别装置通过信封的图像信息识别信封的特征信息，其特征在于所述信封图像获取装置采用频闪光源和与频闪光源配合的高速摄像机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金连文，高学，张彬，何智杰，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]