Python应用之Opencv实现数字识别的示例代码

---

一、什么是数字识别？

所谓的数字识别，就是使用算法自动识别出图片中的数字。具体的效果如下图所示：

上图展示了算法的处理效果，算法能够自动的识别到LCD屏幕上面的数字，这在现实场景中具有很大的实际应用价值。下面我们将对它的实现细节进行详细解析。

二、如何实现数字识别？

对于数字识别这个任务而言，它并不是一个新的研究方向，很久之前就有很多的学者们在关注这个问题，并提出了一些可行的解决方案，本小节我们将对这些方案进行简单的总结。

方案一：使用现成的OCR技术。 OCR，即文字识别，它是一个比较成熟的技术，当前已经具有很多性能优异的开源工具包可以供大家使用，即我们仅仅需要关注的是如何调用这些接口即可，如何你想要了解它们的实现细节，那么你就需要去详细的理解源码啦。除此之外，当前的OCR算法已经可以很好的识别图像中的简单文字和数字等，当前研究的一个热点是如何准确快速的识别出图片中的倾斜文本和不同语言的文字等，下图展示了一个简单的识别样例，即识别笔筒上面的文字。

方案二：使用深度神经网络。 随着深度学习技术的快速发展，神经网络被引入到计算机视觉当中的多个领域中，对于数字识别这个简单的任务而言，神经网络可以获得准确的识别结果，比较有名的是mnist数据集。但是这种方法首先需要用户收集大量的数据集；然后需要进行模型训练和参数调节；通常需要花费较大的人力和物力。

方案三：使用本文的思路，即根据七段数码管的知识识别LCD上的数字。 这种方法适用于识别LCD屏幕上的数字，当然通过合理的扩展，也可以用来识别LCD上面的文字；该算法不仅具有较快的识别速度，而且可以取得较高的识别精度。

三、识别LCD屏幕上面的数字的原理详解

在现实生活中，我们经常会看到各种各样的LCD屏幕，小到我们的MP3，大到广场中的电视等，随着各种应用的不断出现，LCD屏幕频繁的出现在我们现实生活中的多个场景中，而快速、准确的识别出LCD上面的数字就成为了一个新的刚需，这样可以极大的节约人力和物力成本，下面将对LCD屏幕数字识别的原理进行说明，知其然不许知其所以然。

上图展示的是一个七段数码管，我们常见的LCD屏幕其实就是通过七段数码管组合而成的，因而了解它的构成至关重要。通过上图我们可以观察到这个数码管中含有7段，并用0-6分别标出，其实还有一个小数点表示8，这些段下面都有相应的led灯，当我们需要显示不同的数字时只需要点亮不同段的LED灯即可，这个原理是不是很简单！通过组合不同段，我们可以获得128种组合（即2的7次方），具体的组合结果如下图所示，对于这128种组合而言，我们只对其中的0-9这10个数字比较感兴趣，其它的组合并不是我们关注的目标。

即，我们只对0-9这10个数字的组合比较感兴趣，这其实就是我们常用的数字，我们可以通过它们组合成任意一个数字！！！通过上图我们可以观察到当我们点亮特定段的LED等之后，LCD就能显示出特定的数字，那么我们可不可以通过判断不同段的特征来判断当前的数字呢，这其实就是本文的实现思路！！！

四、算法实现步骤</