基于外接矩形的集装箱字符矫正算法

张起坤,陈亮东

（上海海事大学 信息工程学院,上海 201306）

1 引言

在集装箱箱号识别系统中，通过图像预处理、箱号定位和字符分割得到单个字符的分割图，归一化及预处理后便可进入字符识别阶段[1]。由于拍摄环境、角度以及箱体倾斜等问题[2]，使得字符图带有很大的复杂性。在这些复杂的噪声中，字符的倾斜势必会对最后的识别造成影响，严重情况下会导致识别出一个错误结果[3]。因此，我们提出一种基于外接矩形的字符矫正算法，在识别前对倾斜字符做矫正。

2 矫正算法

2.1 算法设计

通过对分割提取出的集装箱箱号字符图像进行研究分析发现[4]，箱号字符均具有瘦高的特点。在箱号字符没有发生倾斜的情况下，其最小外接矩形[5]的高度与宽度之比应为最大值。

2.2 基于外接矩形的字符矫正算法

详细算法如下：

首先逐步对箱号字符图像进行旋转，从-30°度开始旋转，每次只顺时针旋转3°，总共旋转60°，即旋转角度范围是[-30°30°]。

然后对每一次旋转之后的箱号字符求其最小外接矩形，并计算出最小外接矩形的高度Height和宽度Width，最后计算得到最小外接矩形的高度与宽度之比Height/Width。

最后根据第2步得到的高度与宽度之比，求出最大的高度与宽度之比MAX{Height/Width}，并对这些最大高度与宽度比值所对应的旋转角度进行平均计算，最后得到一个平均角度。

第3步求出的平均角度即是需要旋转矫正的角度，对原箱号字符图像进行旋转也就完成了单个箱号字符的倾斜矫正。

如图1所示，对该箱号字符进行逐步顺时针旋转，旋转范围为[-60°60°]，每次旋转3°，然后求其最小外接矩形的高度与宽度之比。从图1中容易看出，高度与宽度之比的最大值对应的旋转度数大约为-15°，对倾斜箱号字符图像进行顺时针旋转15°后（即旋转-15°）的结果，倾斜的箱号字符明显得到了矫正。

3 实验结果

本文利用上述算法对分割提取出的部分倾斜字符进行了矫正实验，结果如下所示：

4 结语

集装箱箱号自动识别过程中，字符的倾斜对字符的特征提取以及最终识别结果有至关重要的影响。文中提出了一种基于单个箱号字符的最小外接矩形的高度与宽度之比的倾斜矫正方法，实验结果证明了该算法的可行性和有效性。

[1]陈永煌.集装箱箱号识别技术的研究与实现[D].华中科技大学,2013.

[2]Gu S, Luo X. An efficient algorithm of container code characters location[C].Computer Engineering and Technology(ICCET), 2010 2nd International Conference on. IEEE, 2010, 6:V6-180-V6-183.

[3]胡婷. 基于神经网络的集装箱字符识别的研究[D]. 武汉理工大学, 2012.

[4]Jiao J, Ye Q, Huang Q. A configurable method for multistyle license plate recognition[J]. Pattern Recognition,2009, 42(03): 358-369.

[5]Chen H C, Chen C K, Hsu F Y, et al. A Computer Vision System for Automated Container Code Recognition[C].Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists. 2011, 1.