一種基于多區(qū)域特征的電子公文分類方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于多區(qū)域特征的電子公文分類方法，尤其針對政府公文圖片的類型識別。
【背景技術(shù)】
[0002]政府公文即行政公文，是公務(wù)文書的簡稱，是人類在治理社會、管理國家的公務(wù)實踐中使用的具有法定權(quán)威和規(guī)范格式的應(yīng)用文。作為表述國家意志、執(zhí)行法律法規(guī)、規(guī)范行政執(zhí)法、傳遞重要信息的最主要的載體，從某種程度上來說，公文是國家法律法規(guī)的延續(xù)和補(bǔ)充。其類型一般包括:決議、決定、命令(令)、公報、公告、通告、意見、通知、通報、報告、請示、批復(fù)、議案、函、紀(jì)要等。
[0003]隨著電子政府的不斷發(fā)展，政府辦公網(wǎng)絡(luò)化、信息化、電子化的日益盛行。為了提高政府辦公效率，實現(xiàn)政府電子公文的自動分類或識別成為亟待解決的問題。
[0004]目前，國內(nèi)外對電子公文的分類主要局限于電子文檔的類型分類，尚未有基于圖像內(nèi)容特征的電子公文的分類或識別系統(tǒng)或方法。
[0005]由于政府公文是正式的文書，有比較固定的格式和版面要求。例如:行政公文的格式要素可劃分為眉首、主體、版記三部分。紅色反線以上的各個要素統(tǒng)稱眉首；紅色反線(不含)以下至主題詞(不含)之間的各要素統(tǒng)稱為主體；主題詞以下的各要素統(tǒng)稱為版記。其中，版頭由發(fā)文機(jī)關(guān)全稱或者規(guī)范化簡稱加上“文件”二字或者加上帶括號注明的文種名稱組成，用套紅大字居中印在公文首頁上部。聯(lián)合行文，可用主辦機(jī)關(guān)名稱，也可并用聯(lián)署機(jī)關(guān)名稱。發(fā)文字號由機(jī)關(guān)代字、年份和發(fā)文序號組成等。因此，公文的這些要素可作為公文類型識別的關(guān)鍵點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供了一種基于多區(qū)域特征的電子公文分類方法，該方法可以實現(xiàn)對已有版式模版的電子公文的類型進(jìn)行識別的能力。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008]一種基于多區(qū)域特征的電子公文分類方法，包括以下步驟:
[0009]1)圖像預(yù)處理
[0010](1)圖像灰度化:由于獲取的電子公文圖像一般為彩色圖像，為使處理簡化，必須將彩色信息變換到灰度空間中；
[0011](2)圖像自適應(yīng)濾波:通過自適應(yīng)中值濾波實現(xiàn)對拍攝的電子公文的噪聲濾除；
[0012](3)圖像灰度拉伸:在實際圖像中，經(jīng)常會出現(xiàn)比較大的光照不同，因此圖像灰度不一致，這將導(dǎo)致后續(xù)處理出現(xiàn)較大的誤差。通過對圖像進(jìn)行灰度拉伸，可以實現(xiàn)各種灰度像素分布的調(diào)整，有利于改善圖像光照條件不足導(dǎo)致的圖像灰度的偏差；
[0013](4)圖像最優(yōu)閾值計算:在實際圖像二值化時，對不同光照的圖像進(jìn)行二值化后其結(jié)果圖像差距常比較大。本發(fā)明通過迭代算法實現(xiàn)圖像的自適應(yīng)閾值計算，減少圖像二值化結(jié)果受光照條件的影響，保證公文二值化后的一致性，從而保證公文識別的準(zhǔn)確度；
[0014](5)圖像二值化:將圖像轉(zhuǎn)化為只有黑、白兩種顏色的圖像；
[0015](6)圖像傾斜矯正:通過hough變換檢測角度在0?5°范圍內(nèi)的直線，實現(xiàn)圖像傾斜矯正。
[0016]2)區(qū)域特征提取
[0017](1)圖像分塊像素分布統(tǒng)計特征；
[0018](2)平滑圖像直方圖特征；
[0019](3)圖像紋理特征；
[0020]3)標(biāo)準(zhǔn)文檔多區(qū)域特征提取及入庫
[0021](1)標(biāo)準(zhǔn)文檔圖像預(yù)處理；
[0022](2)標(biāo)準(zhǔn)文檔圖像關(guān)鍵區(qū)域選擇；
[0023](3)標(biāo)準(zhǔn)文檔圖像各區(qū)域特征提取，獲得各區(qū)域特征向量；
[0024](4)生成文檔類型特征矩陣；
[0025]4)文檔類型識別
[0026](1)從數(shù)據(jù)庫讀取文檔類型特征矩陣和對應(yīng)的特征區(qū)域；
[0027](2)獲取被檢文檔圖像對應(yīng)特征區(qū)域圖像；
[0028](3)計算被檢文檔圖像各特征區(qū)域特征向量；
[0029](4)計算被檢文檔的特征矩陣；
[0030](5)兩個特征的相關(guān)系數(shù)矩陣，計算文檔類型相似度，并以此值作為判定圖像是否一致的依據(jù)。
[0031]進(jìn)一步，所述圖像二值化為:先通過對圖像進(jìn)行灰度拉伸和灰度平滑矯正，然后采用最優(yōu)閾值方法進(jìn)行圖像二值化。
[0032]進(jìn)一步，所述圖像分塊像素分布統(tǒng)計特征為:首先，對各區(qū)域圖像進(jìn)一步分塊；然后，分別統(tǒng)計每個分塊中像素個數(shù)，計算其在區(qū)域圖像中的占比。最后，生成分布統(tǒng)計直方圖。
[0033]進(jìn)一步，所述圖像平滑圖像直方圖特征為:首先，區(qū)域圖像進(jìn)行高斯平滑；然后，分別計算區(qū)域圖像灰度分布直方圖。
[0034]進(jìn)一步，所述圖像紋理特征為:首先，區(qū)域圖像進(jìn)行高斯平滑；然后，分別計算區(qū)域圖像的surf特征點和特征向量。
[0035]進(jìn)一步，所述標(biāo)準(zhǔn)文檔多區(qū)域特征為:將文檔圖像的各個關(guān)鍵區(qū)域設(shè)為文檔分類的特征提取區(qū)域，通過對各區(qū)域圖像提取區(qū)域圖像的統(tǒng)計特征。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0037]本發(fā)明所述一種基于多區(qū)域特征的電子公文分類方法，可以對政府公文進(jìn)行準(zhǔn)確的分類或識別，方法操作簡單，實現(xiàn)方便。而且具有較廣的適用性。能適用于多種流行的圖像格式文件，同時支持各種彩色、灰度圖等多種圖像文件，可識別已入庫的公文類型。本方法能適應(yīng)于多種光照條件，對不同明暗及曝光條件均能良好自適應(yīng)。能自動分析背景色階范圍，并有效消除背景圖像對于文檔分類的影響。對旋轉(zhuǎn)和噪聲有較好的魯棒性，并能較好抵抗環(huán)境噪聲的影響。具有較好的準(zhǔn)確率和速度，出錯率低。
【附圖說明】
[0038]附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制，在附圖中:
[0039]圖1是本發(fā)明的圖像預(yù)處理的流程圖。
[0040]圖2是本發(fā)明的區(qū)域圖像特征提取流程圖。
[0041]圖3是本發(fā)明的文檔特征提取與特征入庫流程圖。
[0042]圖4是本發(fā)明的電子公文文檔類型識別流程圖。
[0043]圖5?圖7是文檔識別效果圖。
【具體實施方式】
[0044]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0045]圖1至3是本發(fā)明所述一種基于多區(qū)域特征的電子公文分類方法的流程圖。
[0046]本方法的輸入為待識別的電子公文圖像和標(biāo)準(zhǔn)電子公文模版圖像，輸出文檔識別的相似度結(jié)果。參閱圖4。
[0047]1、實施過程
[0048]1)標(biāo)準(zhǔn)公文圖像錄入
[0049](1)讀取電子公文圖像。讀取電子公文圖像，圖像類型可以為JPG、BMP或其它常見格式圖像文件。
[0050](2)圖像預(yù)處理化。對原始圖像灰度化，圖像灰度拉伸，濾波去噪，二值化，圖像傾斜矯正等。
[0051](3)圖像區(qū)域設(shè)置。根據(jù)電子公文的類型和特點設(shè)置特征區(qū)域。
[0052](4)提取各區(qū)域特征，計算電子公文特征矩陣。
[0053](5)將特征區(qū)域和特征矩陣存入數(shù)據(jù)庫。
[0054]2)被檢公文類型識別
[0055](1)從數(shù)據(jù)庫中分別讀取每一個標(biāo)準(zhǔn)公文圖像的特征區(qū)域與特征矩陣。
[0056](2)對被檢公文圖像的對應(yīng)特征區(qū)域計算特征矩陣。
[0057](3)將文檔特征矩陣進(jìn)行相似度比較。
[0058](4)得到公文文檔類型編號。
[0059]2實施例
[0060]【實施例1】如圖5所示。實施例1被檢圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像相同時能準(zhǔn)確進(jìn)行文檔類型的識別，相似度結(jié)果為1，即被檢公文圖像與標(biāo)準(zhǔn)公文圖像相同。
[0061]【實施例2】如圖6所示。實施例2中被檢圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像不同時能準(zhǔn)確進(jìn)行文檔類型的識別，相似度結(jié)果為0.17，即被檢公文圖像與標(biāo)準(zhǔn)公文圖像不相同。
[0062]【實施例3】如圖7所示。實施例3中被檢圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像不同時也能準(zhǔn)確進(jìn)行文檔類型的識別，相似度結(jié)果為0.2，即被檢公文圖像與標(biāo)準(zhǔn)公文圖像不相同。
[0063]最后應(yīng)說明的是:以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，但是凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于多區(qū)域特征的電子公文分類方法，其特征在于，包括以下步驟:1)圖像預(yù)處理 (1)圖像灰度化； (2)圖像自適應(yīng)濾波； (3)圖像灰度拉伸； (4)圖像最優(yōu)閾值計算； (5)圖像二值化； (6)圖像傾斜矯正； 2)區(qū)域特征提取 (1)圖像分塊像素分布統(tǒng)計特征； (2)平滑圖像直方圖特征； (3)圖像紋理特征； 3)標(biāo)準(zhǔn)文檔多區(qū)域特征提取及入庫 (1)標(biāo)準(zhǔn)文檔圖像預(yù)處理； (2)標(biāo)準(zhǔn)文檔圖像關(guān)鍵區(qū)域選擇； (3)標(biāo)準(zhǔn)文檔圖像各區(qū)域特征提取，獲得各區(qū)域特征向量； (4)生成文檔類型特征矩陣； 4)文檔類型識別 (1)從數(shù)據(jù)庫讀取文檔類型特征矩陣和對應(yīng)的特征區(qū)域； (2)獲取被檢文檔圖像對應(yīng)特征區(qū)域圖像； (3)計算被檢文檔圖像各特征區(qū)域特征向量； (4)計算被檢文檔的特征矩陣； (5)兩個特征的相關(guān)系數(shù)矩陣，計算文檔類型相似度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于多區(qū)域特征的電子公文分類方法，其特征在于，所述圖像二值化為:先通過對圖像進(jìn)行灰度拉伸和灰度平滑矯正，然后采用最優(yōu)閾值方法進(jìn)行圖像二值化。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于多區(qū)域特征的電子公文分類方法，其特征在于，所述圖像分塊像素分布統(tǒng)計特征為:首先，對各區(qū)域圖像進(jìn)一步分塊；然后，分別統(tǒng)計每個分塊中像素個數(shù)，計算其在區(qū)域圖像中的占比，最后，生成分布統(tǒng)計直方圖。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于多區(qū)域特征的電子公文分類方法，其特征在于，所述圖像平滑圖像直方圖特征為:首先，區(qū)域圖像進(jìn)行高斯平滑；然后，分別計算區(qū)域圖像灰度分布直方圖。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于多區(qū)域特征的電子公文分類方法，其特征在于，所述圖像紋理特征為:首先，區(qū)域圖像進(jìn)行高斯平滑；然后，分別計算區(qū)域圖像的surf特征點和特征向量。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于多區(qū)域特征的電子公文分類方法，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)文檔多區(qū)域特征為:將文檔圖像的各個關(guān)鍵區(qū)域設(shè)為文檔分類的特征提取區(qū)域，通過對各區(qū)域圖像提取區(qū)域圖像的統(tǒng)計特征。
【專利摘要】本發(fā)明所述一種基于多區(qū)域特征的電子公文分類方法，包括以下步驟：圖像預(yù)處理：圖像灰度化；圖像自適應(yīng)濾波；圖像灰度拉伸；圖像最優(yōu)閾值計算；圖像二值化；區(qū)域特征提?。簣D像分塊像素分布統(tǒng)計特征；平滑圖像直方圖特征；圖像紋理特征；標(biāo)準(zhǔn)文檔多區(qū)域特征提取及入庫：標(biāo)準(zhǔn)文檔圖像預(yù)處理；標(biāo)準(zhǔn)文檔圖像關(guān)鍵區(qū)域選擇；標(biāo)準(zhǔn)文檔圖像各區(qū)域特征提取；生成文檔類型特征矩陣；文檔類型識別：從數(shù)據(jù)庫讀取文檔類型特征矩陣和對應(yīng)的特征區(qū)域；獲取被檢文檔圖像對應(yīng)特征區(qū)域圖像；計算被檢文檔圖像各特征區(qū)域特征向量；兩個特征的相關(guān)系數(shù)矩陣，計算文檔類型相似度。本發(fā)明可以對政府公文進(jìn)行準(zhǔn)確的分類或識別，方法操作簡單，實現(xiàn)方便。
【IPC分類】G06K9/32, G06K9/00, G06K9/46
【公開號】CN105389557
【申請?zhí)枴緾N201510761336
【發(fā)明人】王東, 李曉東, 陳俊健, 顧艷春
【申請人】佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年11月10日