在待识别的图像中去匹配模板,求模板与图像的相似度有多种方法,模板匹配是在图像中寻找目标的方法之一,有一张10x10的模板图像 有97%新玩家认为c 验证码 识别算法(验证码识别代码)值得一读!
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4条解答一.验证码识别之模板匹配方法
在写爬虫的时候难免会遇到验证码识别的问题,常见的验证码识别的流程为:
- 图像灰度化
- 图像去噪(如图像二值化)
- 切割图片
- 提取特征
- 训练
但这种方法要切割图片 ,而且破解验证码的重点和难点就在于 能否成功分割字符 。
本文要介绍的算法 不需要进行图片切割,也不需要进行机器训练 ,这种方法就是模板匹配:将待识别的文字切割成一个个模板 ,在待识别的图像中去匹配模板 。
这篇文章将分为两个部分:
第一部分介绍模板匹配的基本概念以及模板匹配的一种实现算法:快速归一化互相关匹配算法;
第二部分是一键枯个具体实例。
模板匹配是在图像中寻找目标的方法之一,目的就是在一幅图像中寻找和模板图像最相似的区域。
模板匹配的大致过程是这样的:通过在输入图像上滑动图像块对实际的图像块和输入图像进行匹配 。
假设我们有一张100x100的输入图像,有一张10x10的模板图像 ,查找的过程是这样的:
从输入图像的左上角(0,0)开缺亮耐始 ,切割一块(0,0)至(10,10)的临时图像;
用某种方法得出临时图像与模板的相似度c,存放到相似度矩阵中(矩阵大小为91 x91);
切割输入图像从(0,1)至(10,11)的临时图像,对比,并记录到相似度矩阵;
重复上述步骤 ,直到输入图像的右下角。
最终得到一个相似度矩阵,找到矩阵中的最大或最小值,最大值(最小值)对应的临时图像即为与模板最相似的图像。
在步骤b中 ,求模板与图像的相似度有多种方法,如平均绝对差算法(MAD)、绝对误差和算法(SAD) 、误差平方和算法(SSD)、归一化互相关算法(NCC),本文使用的是归一化互相关算法 。
什么是归一化互相关?
从几何图形上来看 ,空间中的两个向量,同方向平行时,归一化互相关系数为1 ,表示两个向量最相似,反方向平行时归一化互相关系数为-1,垂直时为0 ,表示最不相似(用互相垂直的三个向量来代表整个空间也是这个道理 ,垂直的向量之间不包含对方的信息,相关系数为伏春0),存在一定夹角时处于(-1 ,1),是不是跟余弦函数很像,cos(0)=1,cos(pi/2)=0,cos(pi)=-1 。就是这个样子的 ,相关系数可以看作是两个向量之间夹角的cosine函数。
在数学中是这么计算cosine函数的,假设两个n维向量X,Y,对应的坐标分别为(x1 ,x2,…xn), (y1,y2 ,…yn) 则:
(如果想要了解更多,请参考文献【2】)
但这是一维的,在模板匹配中要再加一个维度 (具体算法请参考文献【3】) ,简要说一下文献【3】的内容:如果直接计算二维相似度的话计算复杂度会非常高 ,文献【3】利用快速傅里叶变换与积分图像快速算法来降低计算复杂度。
接下来让我们看一个具体的应用 。
模板匹配识别验证码的具体步骤为:
1. 找出图片中所有可能出现的字符,制作成模板集合
2. 图像灰度化
3. 图片去噪(二值化)
4. 模板匹配
5. 匹配结果优化
要识别的图片如下,以识别图片中的加字为例:
要从image中找到与模板最匹配的部分 ,Template图像是事先从image图像中截取的一部分。所用的为python模块skimage中的match_template方法,match_template方法使用的是快速归一化互相关算法 【2】 。
遍历模板图像集合,与图像匹配 ,如果dist大于阈值h,则认为此模板在图像中存在,否则不存在 ,继续匹配下一个模板,直到遍历完所有模板 。
以模板‘加’为例,图像大小为40x260 ,模板大小27x27,result是一个大小为(14,234)的矩阵 ,即上文提到的相似度矩阵 ,矩阵中的数值属于[-1,1],找到result中最大值所处的对应位置即为与模板最匹配的图像位置:x=66,y=11,正好对应模板图像在image中所处的位置。 (更多内容请参阅参考文献【4】)
但这是比较好的情况 ,因为在匹配时遍历了所有的模板,而一张图片中出现的模板数量是有限的,比如数字’四’在图片中是没有的 ,这时就要根据某种规则去掉这些在图片中没有出现的模板:程序中使用dist变量来过滤匹配结果,如果dist变量大于某个值则认为此模板在图像中不存在。
最后的result_list中可能仍然存在一些图片中不存在的模板或者匹配不精确的模板,比如数字‘一’在模板中不存在 ,但仍然可以匹配到,因为数字‘二’中可以匹配到‘一’,需要进一步优化 ,优化方法有很多,比如当匹配到的两个模板距离过近时,选择较大的那个模板 ,其余方法留给读者自行考虑吧 。
后续将会推出如何使用深度学习识别验证码 ,敬请期待~
参考文献:
.html
_/blog/2013/03/cosine__
J. P. Lewis, “Fast Normalized Cross-Correlation ”, Industrial Light and Magic.
_/docsjinhqin/dev/auto_examples/plot__
本文作者 :李晖(点融黑帮),毕业于电子科技大学,现就职于点融成都Data部门 ,对一切新鲜事物充满好奇,对跳舞毫无抵抗力的活力女青年一枚。
二.如何做到C程序进行验证码识别
如果是简单的图片验证码,上面仅是数字与字母 ,可以使用OCR识别生成验证码可以查看以下代码:
/产生验证码/
public string createcode(int codelength)
{
string code = "";
random rand = new random();
for (int i = 0; i < codelength; i++)
{
code += (char)(65, 90);
}
return code;
}
然后在使用的时候把它加到 session里就可以了啊
string checkcode = createcode(6); session["checkcode"] = checkcode;
最后比较 session里的值和用户输入的值
三.身份证校验码是怎样计算的
我自己做了个EXCEL表格来进行校验码计算里面有算法你要是需要可以给我你的邮箱,我发过去你要是只想知道算法,我就简单告诉你校验码作为第1位(这里按照18、17 、16。 。。1进行号码排列) ,它生成不是随机的,而是通过前17位的计算得出具体算法是前17位分别乘以7,9 ,10,5,8 ,4 ,2,1,6 ,3,7,9 ,10,5,8 ,4,2,然后进行ξ和 ,也就是结果相加;得到的数据模除11(也就是除以11,取其余数),得出0到10共11个数字 ,然后分别对照1 ,0,X,9 ,8,7,6 ,5,4,3 ,2进行替换,这便是最终的校验码。举个例子X当你不知道最后一位时,也就是前17位的乘积和(就是分别乘以7 ,9,10,5 ,8 ,4,2,1 ,6,3,7 ,9,10,5 ,8,4,2再求和)是189 ,再除以11,余数为2此时,对照1 ,0 ,X,9,8 ,7,6,5 ,4,3,2的第三位(从0到10顺序替换)得到校验位为X 。
四.C识别验证码
求高手帮忙 ,如何用c++程序识别验证码,并输入,通过验证是识别别人网站的验证码 ,只有字母识别验证码:这个主要是你的代码设计的问题 。如验证码位数和校验方法。
搜一下:C++识别验证码