验证码图片识别

因朋友需求，对某网站的验证码图片进行自动识别，原以为是个复杂的问题，后来查看了网上的一些资料，总体思路上参考了：

http://www.cr173.com/html/16871_1.html

尝试用Delphi做了Demo，过程如下

1、获取到验证码图片生成的URL，如http://www.aaa.bbb.cn/ValidateCode.aspx；

2、使用TIdHTTP控件通过URL获取图片，由于URL获取验证码图片是以数据流形式传递过来的，所以处理非常方便，主要代码如下：

procedure TfrmMain.Button1Click(Sender: TObject); 
var 
  ms: TMemoryStream; 
  pi : TPngImage; 
begin 
  ms := TMemoryStream.Create; 
  pi := TPngImage.Create; 
  try 
    try 
      { 获取校验图片，存入数据流中 } 
      IdHTTP1.Get(Edit1.Text, ms); 
      { 从流中载入png图片 } 
      ms.Position := 0; 
      pi.LoadFromStream(ms);

     { 显示图片 } 
      Image1.Picture.Graphic := pi; 
  …

end;

识别主要分为三个步骤：第一步进行图片处理，最好形成二值化，第二步需要进行学习并保存特征码，第三步完成正常的识别功能。

3、图片处理

图片处理过程包括：

（1）将png图片转换为bmp图片，在Delphi下非常简单：

bmp1.Assign(Image1.Picture.Graphic);

（2）进行图片二值化

对于本次识别的图片，非常简单，如下图：

进行色彩分析，将相同颜色的像素进行计数后发现只有三种颜色：背景色、干扰色和字体蓝色。做二值化处理时就比较简单了，逐个处理像素点，将干扰色处理成背景色：

 for w := 0 to ABmpDesc.Width -1 do 
    for h := 0 to ABmpDesc.Height -1 do 
    begin 
      c := ABmpDesc.Canvas.Pixels[w, h];

      { 不是字体颜色的都处理成背景色 } 
      if c <> AFontColor then 
        ABmpDesc.Canvas.Pixels[w, h] := ABkColor; 
    end;

效果如下：

（3）进行图片分割

其实花时间最多的就是这步了，开始时考虑字符之间存在间隙，所以算法上以2个字符间的间隙为标准划分，结果发现存在多个字符连接在一起的情况，如下图：

2个TT实际是连在一起的，中间没有分割间隙，所以无法区分。后来又考虑采用等宽字符方式进行切割（网上常用算法），但是碰到了验证码图片中的字符是不等宽的，还是不行。后采用了字符轨迹法，由于都是英文字符和数字，单个字符或数字的笔画都是连在一起的，就把所有连在一起的笔画内容识别为同一个字符。采用递归算法，取左上第一个字符的第一个像素，然后对该像素周围8个像素进行扫描，记录相邻的像素，并对符合字体颜色的像素再次递归运算，直到没有符合字体颜色的像素为止。效果还是可以，但是仍然没有解决2个字符连在一起的情况，最后跳出这个思维圈子，干脆将连在一起的2个或多个字符共同识别为一个整体，即TT就当是一个字符处理，问题基本得到解决。

（4）进行分割后图片特征码提取

特征码非常简单，采用从上往下，从左向右依次获取每个像素，如果是字体颜色像素则为1，否则为0。当然也可以采用其他算法的特征码，只要能确定唯一性即可。然后将特征码与字符关联，并保存起来。

function GetbmpFlag(Abmp: TBitmap; AFontColor : TColor): String;
var
  w, h: Integer;
begin
  Result := \'\';
  { 获取图片特征码 }
  for h := 0 to Abmp.Height -1 do
    for w := 0 to Abmp.Width -1 do
      if Abmp.Canvas.Pixels[w, h] = AFontColor then
        Result := Result + \'0\'
      else
        Result := Result + \'1\';
end;