高帧率扑克牌识别技术详解一（可用于车牌识别，字符识别，人脸检测，验证码识别等等成熟领域）

本文介绍一种基于Adaboost和CNN的高帧率扑克牌识别技术，涵盖摄像头采集、字符检测正负样本获取、Adaboost字符检测训练及CNN识别流程。

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高帧率扑克牌识别技术详解一（可用于车牌识别，字符识别，人脸检测，验证码识别等等成熟领域）

分类：扑克牌识别系统 2013-10-06 13:32 283人阅读评论(1) 收藏举报

 
  扑克牌识别 
  人脸检测 
  车牌识别 
  OCR 
  验证码识别 
 

本文主要介绍目前主流的adaboost目标检测算法，和CNN卷积神经网络字符识别算法。以扑克牌识别技术为题介绍相关的开发流程和经验。

整个系统包括，

1、摄像头采集，这里以USB摄像头通过directShow采集为例进行介绍。一个线程做采集，一个线程做检测识别。

2、字符检测正负样本得取。后面会详细介绍怎么在只有视频的情况下，

（1）自己写个鼠标拉框手工割取样本的软件，采用OpenCV的鼠标相应控件很容易实现。

（2）或者通过灰度化，自适应二值化，ROI找轮廓，轮廓筛选，ROI轮廓分割，自动割取样本；

（3）以及通过pictureRelate进行重复高样本自动剔除等等筛选。

3、adaboost字符检测：

（1）用adaboost+haar特征训练第2步中得取的样本。

（2）进一步将测试分割出的误识别样本，进行筛选，重复2,3两步。直到获得满意的检测率。

4、识别样本得取

（1）字符识别样本读取，分为0-10，JQK，共14个类别。

（2）花色样本得取，共桃杏梅方四个类。

5、采用CNN组进行样本训练识别。这里为了提高识别率，采用两个CNN分别识别4.1和4.2，采用两个CNN并行思路提升识别速度。

（1）针对4.1的14各类，训练一个CNN分类器；

（2）针对4.2的4各类训练一个CNN分类器。

在介绍系统之前先对本文涉及的两大算法做简要的介绍：

1、adaboost算法实例介绍，这里不上理论，直接来实例对照着学boosting的思路。

http://www.sigvc.org/bbs/thread-727-1-1.html

2、CNN算法详细介绍。

http://www.cnblogs.com/tornadomeet/archive/2013/05/05/3061457.html

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高帧率扑克牌识别技术详解三--字符检测的正负样本得取（利用鼠标画框抠图）

分类：扑克牌识别系统 2013-10-06 14:02 193人阅读评论(0) 收藏举报

OpenCV鼠标控件 抠图 ROI 轮廓 pictureRelate

第二部分主要讲解做目标检测时候，怎么得取正负样本以及如何对正负样本进行筛选。

（1）自己写个鼠标拉框手工割取样本的软件，采用OpenCV的鼠标相应控件很容易实现。

前面已经通过directShow实现了视频采集和保存了，下面将用OpenCV实现一个手动拉框，自动保存ROI区域的工具来获取样本。

OpenCV里面采用setMouseCallback(window_name,mouse_function,&mouse); 来回调mouse_function，其中mouse_function里面通过CV_EVENT_LBUTTONDOWN等事件判断相应不同的操作。比如以下代码，可以在窗口画框，这时候你只要将框CvRect坐标保存，就可以实现cvSetImageROI截取区域咯：

[cpp] view plain copy print ?

#include <cv.h>
#include <highgui.h>

// Define our callback which we will install for
// mouse events.
//
void my_mouse_callback(
   int event, int x, int y, int flags, void* param
);

CvRect box;
bool drawing_box = false;

// A litte subroutine to draw a box onto an image
//
void draw_box( IplImage* img, CvRect rect ) {
  cvRectangle (
    img,
    cvPoint(box.x,box.y),
    cvPoint(box.x+box.width,box.y+box.height),
    cvScalar(0xff,0x00,0x00)    /* red /
  );
}

int main( int argc, char argv[] ) {

  box = cvRect(-1,-1,0,0);

  IplImage* image = cvCreateImage(
    cvSize(200,200),
    IPL_DEPTH_8U,
    3
  );
  cvZero( image );
  IplImage* temp = cvCloneImage( image );

  cvNamedWindow( "Box Example" );

  // Here is the crucial moment that we actually install
  // the callback.  Note that we set the value ‘param’ to
  // be the image we are working with so that the callback
  // will have the image to edit.
  //
  cvSetMouseCallback(
    "Box Example",
    my_mouse_callback,
    (void) image
  );

  // The main program loop.  Here we copy the working image
  // to the ‘temp’ image, and if the user is drawing, then
  // put the currently contemplated box onto that temp image.
  // display the temp image, and wait 15ms for a keystroke,
  // then repeat…
  //
  while( 1 ) {

    cvCopyImage( image, temp );
    if( drawing_box ) draw_box( temp, box );
    cvShowImage( "Box Example", temp );

    if( cvWaitKey( 15 )==27 ) break;
  }

  // Be tidy
  //
  cvReleaseImage( &image );
  cvReleaseImage( &temp );
  cvDestroyWindow( "Box Example" );
}

// This is our mouse callback.  If the user
// presses the left button, we start a box.
// when the user releases that button, then we
// add the box to the current image.  When the
// mouse is dragged (with the button down) we
// resize the box.
//
void my_mouse_callback(
   int event, int x, int y, int flags, void param )
{

  IplImage* image = (IplImage) param;

  switch( event ) {
    case CV_EVENT_MOUSEMOVE: {
      if( drawing_box ) {
        box.width  = x-box.x;
        box.height = y-box.y;
      }
    }
    break;
    case CV_EVENT_LBUTTONDOWN: {
      drawing_box = true;
      box = cvRect( x, y, 0, 0 );
    }
    break;
    case CV_EVENT_LBUTTONUP: {
      drawing_box = false;
      if( box.width<0  ) {
        box.x+=box.width;
        box.width =-1;
      }
      if( box.height<0 ) {
        box.y+=box.height;
        box.height*=-1;
      }
      draw_box( image, box );
    }
    break;
  }
}

（2）或者通过灰度化，自适应二值化，ROI找轮廓，轮廓筛选，ROI轮廓分割，自动割取样本；

（3）以及通过pictureRelate进行重复高样本自动剔除等等筛选。

高帧率扑克牌识别技术详解五--采用LBP+HOG SVM做目标分类，车牌检测，字符检测等

分类：扑克牌识别系统 2013-10-06 14:45 164人阅读评论(0) 收藏举报

行人检测目标检测分类

在样本数量比较少的情况下，可以采用HOG、SVM对样本进行初步的筛选出，正负样本，本文接着上一节二值化出来部分样本后，用pictureRelate做初步筛选出正负样本各500，准确训练。

1、pictureRelate使用http://www.walthelm.net/picture-relate/

可以用来比较图片的相似程度，或找出类似的图片文件的图像处理工具。在同一个视窗里浏览不同文件夹和硬盘驱动器中的图片文件#支持查看，改名，删除，剪贴，拖动，切换至文件管理器等操作#可处理多达50000多张图片！支持JPG, BMP, PNG, TIFF, PPM, PGM, PBM, RAS等格式#可以通过导入过滤命令行读取任何其它格式。

这里HOG LBP特征可以采用VLfeat（http://www.vlfeat.org/）这个开源库里面的特征，或者用OpenCV里面的也可以，分类器SVM采用的是OpenCV里面的。

2、下面介绍下VLfeat里面的HOG特征

左图是原图，右图是HOG变化后的可视化效果。可以仔细对比，房子的轮廓还是可见的。

3、HOG+SVM训练目标检测的流程（OpenCV自带）：

http://blog.youkuaiyun.com/carson2005/article/details/7841443

（1）准备训练样本集合；包括正样本集和负样本集；

（2）收集到足够的训练样本之后，你需要手动裁剪样本。例如，你想用Hog+SVM来对商业步行街的监控画面中进行行人检测，那么，你就应该用收集到的训练样本集合，手动裁剪画面中的行人（可以写个简单程序，只需要鼠标框选一下，就将框选区域保存下来--这一步在上一节有介绍）。

（3）裁剪得到训练样本之后，将所有正样本放在一个文件夹中；将所有负样本放在另一个文件夹中；并将所有训练样本缩放到同样的尺寸大小。本文是采用90*24的区域训练的。

（4）提取所有正样本的Hog特征；

（5）提取所有负样本的Hog特征；

（6）对所有正负样本赋予样本标签；例如，所有正样本标记为1，所有负样本标记为0；

（7）将正负样本的Hog特征，正负样本的标签，都输入到SVM中进行训练；Dalal在论文中考虑到速度问题，建议采用线性SVM进行训练。这里，不妨也采用线性SVM；

（8）SVM训练之后，将结果保存为文本文件。

（9）线性SVM进行训练之后得到的文本文件里面，有一个数组，叫做support vector，还有一个数组，叫做alpha,有一个浮点数，叫做rho;将alpha矩阵同support vector相乘，注意，alpha*supportVector,将得到一个列向量。之后，再该列向量的最后添加一个元素rho。如此，变得到了一个分类器，利用该分类器，直接替换opencv中行人检测默认的那个分类器（cv::HOGDescriptor::setSVMDetector()），就可以利用你的训练样本训练出来的分类器进行检测了。

效果显示：