C#驗(yàn)證碼識(shí)別基礎(chǔ)方法實(shí)例分析
本文實(shí)例講述了C#驗(yàn)證碼識(shí)別基礎(chǔ)方法，是非常實(shí)用的技巧。分享給大家供大家參考。具體方法分析如下：
背景
最近有朋友在搞一個(gè)東西，已經(jīng)做的挺不錯(cuò)了，最后想再完美一點(diǎn)，于是乎就提議把這種驗(yàn)證碼給K.O.了，于是乎就K.O.了這個(gè)驗(yàn)證碼。達(dá)到單個(gè)圖片識(shí)別時(shí)間小于200ms，500個(gè)樣本人工統(tǒng)計(jì)正確率為95%。由于本人沒(méi)有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，是摸著石頭過(guò)河。本著經(jīng)驗(yàn)分享的精神，分享一下整個(gè)分析的思路。在各位大神面前獻(xiàn)丑了。
再來(lái)看看部分識(shí)別結(jié)果如下圖所示：
這里是不是看著很眼熟？下面再來(lái)具體分析一下。
處理第一步 去背景噪音和二值化
對(duì)于這一塊，考慮了幾種方法。
方法一：統(tǒng)計(jì)圖片顏色分布，顏色占有率低的判定為背景噪音。由于背景噪音和前景色區(qū)分并不明顯，嘗試了很多種取景方法都不能很好去除背景噪音，最終放棄了這種方法。
方法二：事后在網(wǎng)上稍微查了下，最近比較流行計(jì)算灰度后設(shè)定一個(gè)閾值進(jìn)行二值化。其實(shí)所謂的灰度圖片原理是根據(jù)人眼對(duì)色彩敏感度取了權(quán)值，這個(gè)權(quán)值對(duì)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)沒(méi)有什么意義。稍微想一下就可以發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)過(guò)程完全可以合并。于是乎我一步完成了去背景噪音和二值化。閾值設(shè)置為RGB三分量之和到500。結(jié)果非常令人滿意。
處理第二步 制作字符樣本
樣本對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)是非常重要的，因?yàn)橛?jì)算機(jī)很難有邏輯思維，就算有邏輯思維也要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期訓(xùn)練才能讓你滿意。所以要用事先制作好的樣本進(jìn)行比較。如果你仔細(xì)觀察過(guò)這些驗(yàn)證碼會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)bug，幾乎大部分的驗(yàn)證碼都是使用同樣的字體，于是乎就人工制作了一套字體的樣本。由于上一步已經(jīng)有去除背景噪音的結(jié)果，可以直接利用。制作樣本這一步有點(diǎn)簡(jiǎn)單枯燥，還需要細(xì)心。可能因?yàn)槟愕囊粋€(gè)不細(xì)心會(huì)導(dǎo)致某個(gè)符號(hào)的識(shí)別率偏低。在這500個(gè)樣本中，只發(fā)現(xiàn)了31個(gè)字符。幸虧是某部門的某人員還考慮到了易錯(cuò)的字符，例如，1和I，0和O等。要不然這個(gè)某部門要背負(fù)更多的罵名。
處理第三步 匹配
單個(gè)匹配用了最簡(jiǎn)單最原始的二值比較，不過(guò)匹配的是匹配率而不是匹配數(shù)。我定義了相關(guān)的計(jì)分原則。大原則是“該有的有了加分，該有的沒(méi)了減分，不該有的有了適度減分，可達(dá)區(qū)域外的不算分”。
由于一些符號(hào)的部分區(qū)域匹配結(jié)果跟另一些符號(hào)的完整匹配結(jié)果相似，需要把單個(gè)匹配在一個(gè)擴(kuò)大的區(qū)域內(nèi)擇優(yōu)。在一定的范圍內(nèi)，找到一個(gè)最佳匹配，這個(gè)最佳匹配就是當(dāng)前位置對(duì)應(yīng)的符號(hào)。
完成了一次最佳匹配，可以把匹配位置向右推進(jìn)一大步，若找不到合適的最佳匹配就向右推進(jìn)一小步。
處理第四步 優(yōu)化和調(diào)整
任何一個(gè)算法都是需要優(yōu)化和調(diào)整的。現(xiàn)在要找到最佳參數(shù)配置和最佳代碼組織。這一步往往是需要花費(fèi)最多時(shí)間和精力的。
處理第五步 驗(yàn)證結(jié)果
這一步呢，純?nèi)肆︱?yàn)證結(jié)果，統(tǒng)計(jì)出正確率。
思考：
結(jié)果是出來(lái)了，代碼也不多，效果也很理想。搞這一行的，很多時(shí)候都想要通用的。能否通用，很大程度上在于抽象層次。本方法只是單純的匹配，自然不能通用，但是方法和思想?yún)s是通用的。具體案例具體分析。至于扭曲文字、空心文字等，處理要復(fù)雜的多。網(wǎng)上也有一些使用第三方圖像庫(kù)的方法，也許那些方法會(huì)比較通用。等有空了有興趣了繼續(xù)搞一下這個(gè)主題。
實(shí)例源碼：
至于這個(gè)源碼要不要發(fā)布，糾結(jié)了一段時(shí)間。網(wǎng)上已經(jīng)有類似的商業(yè)活動(dòng)了，而且這個(gè)識(shí)別本身沒(méi)有太大難度，再加上某系統(tǒng)天生的bug，此驗(yàn)證碼本身就相當(dāng)于沒(méi)有設(shè)置，因此發(fā)布此代碼，僅作于學(xué)習(xí)交流。
using System.Collections.Generic;
using System.Drawing;
using System.IO;
using System.IO.Compression;
namespace Crack12306Captcha
{
public class Cracker
{
List<CharInfo> words_ = new List<CharInfo>();
public Cracker()
{
var bytes = new byte[] {
0x1f, 0x8b, 0x08, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x04, 0x00, 0xc5, 0x58, 0xd9, 0x92, 0x13, 0x31,
0x0c, 0x94, 0x9e, 0x93, 0x0c, 0x61, 0x97, 0x2f, 0xe1, 0x58, 0xe0, 0x91, 0x9b, 0x82, 0x62, 0x0b,
0x58, 0xee, 0xff, 0xff, 0x10, 0xd8, 0xcc, 0xc8, 0xea, 0x96, 0x6c, 0x8f, 0x13, 0x48, 0xe1, 0xaa,
0x4d, 0x46, 0x96, 0x6d, 0xb5, 0x8e, 0x96, 0x67, 0x73, 0x7f, 0x3b, 0x09, 0x0e, 0x25, 0x41, 0x49,
0xa3, 0xae, 0xd7, 0x5b, 0xa9, 0xa8, 0xd5, 0xb4, 0x76, 0x02, 0x6a, 0x5c, 0x52, 0x94, 0x54, 0xed,
0x18, 0x5a, 0x7f, 0x18, 0x00, 0x00, 0x84, 0x07, 0x1b, 0x80, 0x4a, 0x9a, 0x08, 0x35, 0xb8, 0x81,
0x50, 0xe7, 0xad, 0xbe, 0xc4, 0x8e, 0xb1, 0x4f, 0x2d, 0x5f, 0xba, 0x80, 0xbb, 0xfd, 0x9a, 0xad,
0x19, 0x36, 0xe5, 0xad, 0x87, 0xf1, 0x10, 0xc0, 0x8d, 0xc6, 0x50, 0x40, 0x52, 0xf8, 0xb3, 0x98,
0x2c, 0xd6, 0xec, 0x59, 0xe7, 0x0d, 0x3e, 0x0f, 0x93, 0x3e, 0x1d, 0x02, 0x7a, 0x18, 0x8f, 0xb6,
0xc7, 0x46, 0x4e, 0x01, 0xa3, 0x96, 0xdc, 0x3a, 0x20, 0x77, 0xbf, 0x2c, 0x24, 0xe4, 0x80, 0xa9,
0x20, 0x14, 0xe5, 0x2d, 0xb5, 0x68, 0xc9, 0x55, 0x89, 0x23, 0x96, 0x82, 0xaa, 0xba, 0x58, 0xa6,
0x03, 0x38, 0x71, 0x4b, 0x29, 0xd2, 0x47, 0x80, 0xe3, 0x84, 0x91, 0xf4, 0x78, 0x43, 0x64, 0x41,
0x7b, 0x73, 0x99, 0x80, 0x42, 0x48, 0x00, 0xde, 0x00, 0x12, 0x88, 0x80, 0xdb, 0x51, 0x4a, 0x49,
0x84, 0x43, 0xf6, 0x51, 0x90, 0x27, 0x21, 0xc9, 0xf8, 0xac, 0x00, 0x4d, 0xcd, 0x46, 0x09, 0x9d,
0x15, 0x78, 0xe0, 0x00, 0x1e, 0x44, 0x2a, 0x51, 0x8c, 0xbc, 0xd3, 0xa3, 0x68, 0x8a, 0xd5, 0x3a,
0x20, 0x79, 0xba, 0x4d, 0x71, 0x4c, 0x0b, 0x91, 0x98, 0x90, 0x7b, 0x2a, 0x42, 0xc5, 0x78, 0x7a,
0xfc, 0xd5, 0x1b, 0x4b, 0x09, 0xa7, 0x27, 0x99, 0x38, 0x05, 0x01, 0xc2, 0x80, 0x39, 0x9c, 0x67,
0xbb, 0x4e, 0x7f, 0x6c, 0x33, 0xdd, 0xed, 0x87, 0x55, 0xda, 0x5d, 0xb5, 0x56, 0x33, 0xc6, 0xf9,
0xea, 0x60, 0x64, 0xcf, 0xa7, 0x41, 0xe0, 0x5c, 0x1c, 0xc4, 0xb2, 0x25, 0xa3, 0x89, 0x88, 0x8d,
0x16, 0x00, 0xb5, 0xed, 0xa5, 0x22, 0x9d, 0x52, 0x41, 0x53, 0x8d, 0x92, 0x7f, 0x31, 0x51, 0x3f,
0xa8, 0x00, 0x85, 0x8a, 0x71, 0x10, 0x92, 0x78, 0xc4, 0x59, 0x08, 0x39, 0x69, 0xa9, 0x38, 0x41,
0x48, 0xf7, 0x40, 0x5a, 0x03, 0xd5, 0x3a, 0xf5, 0xe5, 0x9d, 0x33, 0x66, 0xc3, 0xd7, 0x1f, 0xef,
0x94, 0xa0, 0x53, 0xea, 0xf4, 0x15, 0xb2, 0x1c, 0x40, 0x2d, 0xcf, 0xaf, 0xce, 0xe9, 0xd4, 0x7a,
0x89, 0x09, 0xe6, 0xdd, 0xdb, 0x0e, 0xb8, 0x58, 0xa7, 0x60, 0x37, 0xfd, 0xf2, 0xfa, 0x2c, 0x4e,
0x51, 0x87, 0x0d, 0xfc, 0x16, 0x72, 0x2a, 0x5f, 0xc0, 0x80, 0xf0, 0x54, 0xa7, 0xde, 0xfc, 0x15,
0x8b, 0x9a, 0x36, 0x3a, 0x2c, 0x62, 0xfc, 0xd4, 0x8c, 0x31, 0xb7, 0xea, 0xd7, 0x26, 0xc4, 0xaf,
0x75, 0xea, 0xdb, 0x8b, 0xff, 0x9b, 0x9b, 0x50, 0x7e, 0xfe, 0x15, 0xab, 0x17, 0x2f, 0x96, 0x96,
0xbd, 0xaa, 0x87, 0xdd, 0x77, 0xa3, 0x77, 0xd3, 0x85, 0xf0, 0xe0, 0x58, 0xd5, 0xf6, 0x8c, 0xcd,
0xc4, 0x63, 0x52, 0x12, 0x48, 0x46, 0x0f, 0x93, 0x5a, 0xe3, 0xea, 0x24, 0x67, 0x73, 0x63, 0xa0,
0xdf, 0xdf, 0x3d, 0x67, 0xf6, 0xa9, 0xfc, 0xed, 0x08, 0xe3, 0x82, 0x57, 0x08, 0x35, 0x47, 0x68,
0x9c, 0x01, 0x40, 0x87, 0x8b, 0xbd, 0x0c, 0xb3, 0xf4, 0xe1, 0x72, 0xd7, 0x54, 0x62, 0xfd, 0x40,
0xed, 0x99, 0xa6, 0x7e, 0x2b, 0xe4, 0xb4, 0xc4, 0x62, 0x0d, 0x79, 0xae, 0x1b, 0xd7, 0xf4, 0x09,
0xb7, 0xe1, 0x7c, 0x44, 0x09, 0x9a, 0xda, 0xff, 0x52, 0x6a, 0x3c, 0xe1, 0xc8, 0xd7, 0xbd, 0xbb,
0xbe, 0x37, 0xfc, 0xd6, 0xd5, 0x4e, 0x3c, 0x40, 0x2a, 0x4b, 0x39, 0x1a, 0xbd, 0x2a, 0xcd, 0xc1,
0x18, 0x59, 0x40, 0x62, 0x78, 0xec, 0x63, 0x19, 0x72, 0xf0, 0xcf, 0xf8, 0x38, 0xfa, 0x42, 0x3a,
0xc8, 0x02, 0xec, 0x5b, 0xeb, 0x8d, 0xae, 0xf1, 0x45, 0xdd, 0x32, 0x98, 0x35, 0x3c, 0x9f, 0xa6,
0x3d, 0xce, 0x13, 0xce, 0x94, 0x38, 0x87, 0x00, 0x8d, 0x85, 0xc4, 0x70, 0x17, 0x26, 0x0e, 0xa6,
0x1e, 0x16, 0xcb, 0xbf, 0x52, 0xdf, 0x29, 0x63, 0xc4, 0xf6, 0x8c, 0x35, 0xba, 0xf2, 0xf9, 0x1f,
0xbf, 0x73, 0x1f, 0x91, 0x1b, 0x9e, 0x24, 0x5e, 0x63, 0x22, 0x82, 0x23, 0x05, 0x19, 0xb9, 0x71,
0x73, 0xdc, 0xcf, 0x05, 0x88, 0x94, 0x71, 0xdb, 0xdd, 0x48, 0x10, 0xd5, 0x55, 0xb3, 0x52, 0xc3,
0x1b, 0x01, 0x94, 0x13, 0x74, 0x94, 0x3a, 0x80, 0x2f, 0x39, 0xe2, 0x75, 0x0e, 0xf2, 0xc6, 0x18,
0xdc, 0x46, 0xfc, 0xf3, 0xea, 0x14, 0x80, 0xc1, 0xce, 0x24, 0xee, 0x72, 0xed, 0x94, 0xaf, 0xfb,
0xa9, 0xaa, 0x4a, 0xe0, 0xd4, 0x22, 0xc6, 0xf0, 0x57, 0x1d, 0x8e, 0xd2, 0x90, 0xc6, 0x0c, 0xd3,
0x9a, 0x53, 0xfb, 0xd6, 0xb7, 0xdd, 0x14, 0xd4, 0xbd, 0x41, 0xa7, 0x80, 0x7b, 0x23, 0xfe, 0x34,
0x56, 0x0d, 0x96, 0x46, 0x02, 0xfe, 0xfd, 0xb2, 0x00, 0x5f, 0x01, 0x9c, 0xa0, 0x32, 0x39, 0xd7,
0x90, 0xc2, 0x6c, 0xc7, 0x4e, 0x68, 0x88, 0x7d, 0x9f, 0x9b, 0xcf, 0xa7, 0xbe, 0xa0, 0xfc, 0x18,
0x7d, 0x07, 0x5b, 0xa9, 0xbe, 0x56, 0x1f, 0x67, 0x1a, 0x4a, 0x91, 0x9c, 0x04, 0x38, 0x53, 0x6b,
0x70, 0x68, 0x8f, 0xea, 0xf4, 0x34, 0x87, 0x7f, 0x6e, 0x82, 0xc3, 0xc1, 0xab, 0x40, 0xc4, 0x50,
0x13, 0x0e, 0x33, 0x5d, 0x67, 0x7d, 0x01, 0x1f, 0xdb, 0xc0, 0x7f, 0xed, 0x87, 0x7f, 0xbc, 0x0f,
0x75, 0xe0, 0xa5, 0xba, 0xc0, 0x84, 0x3d, 0x24, 0x04, 0xe0, 0xf1, 0x16, 0x41, 0x3b, 0x74, 0xd2,
0x52, 0xc5, 0xf8, 0x7c, 0x12, 0xfb, 0xe4, 0x37, 0x5b, 0xfb, 0x57, 0x11, 0xa1, 0x18, 0x00, 0x00,
};
using (var stream = new MemoryStream(bytes))
using (var gzip = new GZipStream(stream, CompressionMode.Decompress))
using (var reader = new BinaryReader(gzip))
{
while (true)
{
char ch = reader.ReadChar();
if (ch == '\0')
break;
int width = reader.ReadByte();
int height = reader.ReadByte();
bool[,] map = new bool[width, height];
for (int i = 0; i < width; i++)
for (int j = 0; j < height; j++)
map[i, j] = reader.ReadBoolean();
words_.Add(new CharInfo(ch, map));
}
}
}
public string Read(Bitmap bmp)
{
var result = string.Empty;
var width = bmp.Width;
var height = bmp.Height;
var table = ToTable(bmp);
var next = SearchNext(table, -1);
while (next < width - 7)
{
var matched = Match(table, next);
if (matched.Rate > 0.6)
{
result += matched.Char;
next = matched.X + 10;
}
else
{
next += 1;
}
}
return result;
}
private bool[,] ToTable(Bitmap bmp)
{
var table = new bool[bmp.Width, bmp.Height];
for (int i = 0; i < bmp.Width; i++)
for (int j = 0; j < bmp.Height; j++)
{
var color = bmp.GetPixel(i, j);
table[i, j] = (color.R + color.G + color.B < 500);
}
return table;
}
private int SearchNext(bool[,] table, int start)
{
var width = table.GetLength(0);
var height = table.GetLength(1);
for (start++; start < width; start++)
for (int j = 0; j < height; j++)
if (table[start, j])
return start;
return start;
}
private double FixedMatch(bool[,] source, bool[,] target, int x0, int y0)
{
double total = 0;
double count = 0;
int targetWidth = target.GetLength(0);
int targetHeight = target.GetLength(1);
int sourceWidth = source.GetLength(0);
int sourceHeight = source.GetLength(1);
int x, y;
for (int i = 0; i < targetWidth; i++)
{
x = i + x0;
if (x < 0 || x >= sourceWidth)
continue;
for (int j = 0; j < targetHeight; j++)
{
y = j + y0;
if (y < 0 || y >= sourceHeight)
continue;
if (target[i, j])
{
total++;
if (source[x, y])
count++;
else
count--;
}
else if (source[x, y])
count -= 0.55;
}
}
return count / total;
}
private MatchedChar ScopeMatch(bool[,] source, bool[,] target, int start)
{
int targetWidth = target.GetLength(0);
int targetHeight = target.GetLength(1);
int sourceWidth = source.GetLength(0);
int sourceHeight = source.GetLength(1);
double max = 0;
var matched = new MatchedChar();
for (int i = -2; i < 6; i++)
for (int j = -3; j < sourceHeight - targetHeight + 5; j++)
{
double rate = FixedMatch(source, target, i + start, j);
if (rate > max)
{
max = rate;
matched.X = i + start;
matched.Y = j;
matched.Rate = rate;
}
}
return matched;
}
private MatchedChar Match(bool[,] source, int start)
{
MatchedChar best = null;
foreach (var info in words_)
{
var matched = ScopeMatch(source, info.Table, start);
matched.Char = info.Char;
if (best == null || best.Rate < matched.Rate)
best = matched;
}
return best;
}
private class CharInfo
{
public char Char { get; private set; }
public bool[,] Table { get; private set; }
public CharInfo(char ch, bool[,] table)
{
Char = ch;
Table = table;
}
}
private class MatchedChar
{
public int X { get; set; }
public int Y { get; set; }
public char Char { get; set; }
public double Rate { get; set; }
}
}
}
使用方法如下：
var cracker = new Cracker(); var result = cracker.Read(img);
希望本文所述對(duì)大家的C#程序設(shè)計(jì)有所幫助。
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這篇文章主要介紹了C#實(shí)現(xiàn)縮放字體的方法,涉及C#操作Matrix實(shí)現(xiàn)字體縮放的相關(guān)技巧,需要的朋友可以參考下2015-06-06
C#實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出任一Word圖表的通用呈現(xiàn)方法
應(yīng)人才測(cè)評(píng)產(chǎn)品的需求,導(dǎo)出測(cè)評(píng)報(bào)告是其中一個(gè)重要的環(huán)節(jié),報(bào)告的文件類型也多種多樣,其中WORD輸出也扮演了一個(gè)重要的角色,本文給大家介紹了C#實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出任一Word圖表的通用呈現(xiàn)方法及一些體會(huì),需要的朋友可以參考下2023-10-10
C# ComboBox控件“設(shè)置 DataSource 屬性后無(wú)法修改項(xiàng)集合”的完美解決方法
這篇文章主要介紹了C# ComboBox控件“設(shè)置 DataSource 屬性后無(wú)法修改項(xiàng)集合”的解決方法,非常不錯(cuò)具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下2016-11-11
這篇文章主要介紹了C#隊(duì)列Queue用法,實(shí)例分析了隊(duì)列的功能、定義及相關(guān)使用技巧,需要的朋友可以參考下2015-05-05
這篇文章主要介紹了c# 事件的相關(guān)資料,文中講解非常細(xì)致，代碼幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)，感興趣的朋友可以了解下2020-07-07
c# 冒泡排序算法(Bubble Sort) 附實(shí)例代碼
這篇文章主要介紹了c# 冒泡排序算法，需要的朋友可以參考下2013-10-10