前言
文章开始，瞎说一点其他的东西，真的是很离谱，找了至少两三个小时，就一个简单的需求：
1、利用OpenCV 在Windows进行抓图
2、利用OpenCV 进行连续数字的检测。
3、使用C++，Qt
3、将检测的结果显示出来
就这么简单的需求，结果网上找了各种版本硬是找不到,要是代码可能没啥问题，但是运行不了，你这运行不了，我怎么知道你到底能不能用，我代码调半天能用了，结果你跟我说最后效果不好，为啥呢？
因为图像识别这种东西，很取决于你的外部环境的，一定你的外部环境变量，你的数字的背景啥的变了，那么你的代码肯定就要做相应的调整，这种不像深度学习能够自己学习的，实际只能靠你自己一步一步的去调试验证效果怎么样，最终得到适合你的。
所以，我下面会给出我这个程序的打包的可直接验证效果的版本，你如果不是一个想调代码的人，或是你不是一个有耐心的人，或者你跟我的识别环境不一致， 那么我估计我的代码你也用不了，也不必去下载了。可继续找下一个了。
但如果你说，只要我代码能让你运行起来，那么你就能够花精力把它调出来，实在不行，你让AI 帮你把它调出来，这都是没问题的，因为目前的运行方式很简单，只要你确保环境跟我一致，基本就没啥问题。
环境:
Windows 10
Qt 12.8 MSVC2015
OpenCV 4.5.5（我带的这个opencv 是用VS2015编译出来的，如果没有MSVC2015 ，那么就只能靠你自己去下载一个MinGW 之类的，或是你自己对应版本的OpenCV了）
运行现象：
因为这个是采用那个SVM首先进行模型训练的，我的模型，每个数字只放了一张或是两张，训练量太小了，出来的效果就比较不好，而且，若要进行这个识别，肯定要注意以下几点：
1、摄像头与数字的距离一定是固定的，然后外部光源也是固定的，不能说一会亮一会不亮的，这是不合理的。
2、需要拍摄更多组的照片以及数字来进行训练，甚至该模型可以采用自训练的方式，来进行优化，但我这个版本就没有做到这个点了，这个点有需要的可以来进行优化。后面对这个方面如果我有进行优化，我会来跟贴的。
3、可以对捕抓到的数字再进行一些处理，增大SVM训练的量，这样可能效果就会稳定很多了，我上面这个摄像头是手拿着的，所以会一直飘，我觉得应该也是比较正常的，毕竟只用了一天时间，搞出了这个demo，那效果肯定会有差强人意的地方。
可运行程序
通过网盘分享的文件：NumberRecognitionTool.zip
链接: https://pan.baidu.com/s/1hr8VqU2x17pIQ561hy8nQw?pwd=1111 提取码: 1111
我有试了一下，是可以运行的，如果不能运行可以留言下，我看下是什么原因。
如下，我会把我的核心代码给贴上去，如果有环境的，直接改一改运行就可以了。如果还觉得有点懒的话，可以直接下载我上传的资源文件，那里面我会把dll，啥的，都给你打包好，直接运行即可。不过要花费点积分就是了，如果又没有积分的话，可以加我qq，或者私信我，我可以直接发你。qq在主页有。
https://download.csdn.net/download/qq_43211060/90468759?spm=1001.2014.3001.5501
我也下载了好一些往上的资源，我也不知道有没有用，反正我没用上，如果有需要的话，也可以一起发给你们。希望能对你们有帮助。
正文
一、代码
处理的核心代码：
void CDataRecognitionMgr::InitSVM()
{
srand((unsigned)time(0)); // 设置随机数种子
// 定义数字图像尺寸：30x50
digitWidth = 30;
digitHeight = 50;
hog = cv::HOGDescriptor(
cv::Size(digitWidth, digitHeight), // winSize
cv::Size(10, 10), // blockSize
cv::Size(5, 5), // blockStride
cv::Size(5, 5), // cellSize
9 // nbins
);
descriptorSize = (int)hog.getDescriptorSize();
// ==========================
// 1. 从外部加载模板图像，并生成数据增强后的训练样本
// ==========================
vector<Mat> trainImages;
vector<int> trainLabels;
const int numAugmentations = 100; // 每个数字至少生成 100 个训练样本
for (int digit = 0; digit < 10; digit++) {
// 模板图像存放在指定目录下（根据需要调整路径与图片格式）
string folderPattern = "./img/Mod/" + to_string(digit) + "/*.png";
vector<String> files;
glob(folderPattern, files, false);
if (files.empty()) {
cout << "未找到数字 " << digit << " 的模板图片，请检查文件夹: " << folderPattern << endl;
continue;
}
// 生成数据增强样本
for (int i = 0; i < numAugmentations; i++) {
// 随机选择一个模板图片
int idx = rand() % files.size();
Mat img = imread(files[idx], IMREAD_GRAYSCALE);
if (img.empty()) {
cout << "加载图片失败: " << files[idx] << endl;
continue;
}
// 对模板图像进行增强处理
Mat augImg = augmentImage(img, digitWidth, digitHeight);
trainImages.push_back(augImg);
trainLabels.push_back(digit);
}
}
int totalSamples = (int)trainImages.size();
if (totalSamples == 0) {
cout << "未生成任何训练样本，请检查模板图像路径与数据增强处理！" << endl;
return;
}
cout << "生成的训练样本总数: " << totalSamples << endl;
// ==========================
// 2. 构造训练数据矩阵
// ==========================
Mat trainingFeatures(totalSamples, descriptorSize, CV_32F);
Mat trainingLabelsMat(totalSamples, 1, CV_32S);
for (int i = 0; i < totalSamples; i++) {
vector<float> descriptors;
hog.compute(trainImages[i], descriptors);
for (int j = 0; j < descriptorSize; j++) {
trainingFeatures.at<float>(i, j) = descriptors[j];
}
trainingLabelsMat.at<int>(i, 0) = trainLabels[i];
}
// ==========================
// 3. 使用 SVM（RBF 核）训练分类器
// ==========================
svm = SVM::create();
svm->setType(SVM::C_SVC);
svm->setKernel(SVM::RBF);
svm->setC(2.0);
svm->setGamma(0.005);
svm->setTermCriteria(TermCriteria(TermCriteria::MAX_ITER, 1000, 1e-6));
cout << "开始训练 SVM..." << endl;
svm->train(trainingFeatures, ml::ROW_SAMPLE, trainingLabelsMat);
cout << "SVM 训练完成。" << endl;
}
void CDataRecognitionMgr::HandlerImage(const QImage &_oImg)
{
#if 1
Mat mat = _ImageToMat(_oImg);
Mat matGray;
cvtColor(mat, matGray, COLOR_BGR2GRAY);
Mat testImgThresh;
threshold(matGray, testImgThresh, 0, 255, THRESH_BINARY_INV | THRESH_OTSU);
// imshow("testImgThresh",testImgThresh);
Mat struct1;
struct1=getStructuringElement(0,Size(2,2));//矩形结构元素
Mat erodeSrc;//存放腐蚀后的图像
erode(testImgThresh, erodeSrc,struct1);
Mat morphKernel = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(3, 3));
morphologyEx(erodeSrc, testImgThresh, MORPH_OPEN, morphKernel);
morphologyEx(erodeSrc, testImgThresh, MORPH_CLOSE, morphKernel);
vector<vector<Point>> contours;
vector<Vec4i> hierarchy;
findContours(testImgThresh, contours, hierarchy, RETR_EXTERNAL, CHAIN_APPROX_SIMPLE);
qDebug() << "---> contours:"<<contours.size();
if (contours.size() < 10)
{
return;
}
vector<Rect> digitROIs;
for (const auto& contour : contours) {
Rect bbox = boundingRect(contour);
// 根据尺寸过滤噪声与无效区域
qDebug() << "---> bbox.width:"<<bbox.width<<";bbox.height:"<<bbox.height;
if (bbox.width > 20 && bbox.height > 20 && bbox.width < 200 && bbox.height < 200) {
digitROIs.push_back(bbox);
}
}
// 3. 分割粘连区域
int avgWidth = 90; // 假设单个数字的平均宽度，可根据实际情况调整
for (size_t i = 0; i < digitROIs.size(); i++) {
if (digitROIs[i].width > 1.5 * avgWidth) { // 判断是否为粘连区域
// 提取粘连区域的二值图像
Mat roiImg = testImgThresh(digitROIs[i]);
// 计算垂直投影
Mat projection(1, roiImg.cols, CV_32F);
reduce(roiImg, projection, 0, REDUCE_SUM, CV_32F);
// 寻找分割点（局部最小值）
int splitPos = -1;
float minVal = numeric_limits<float>::max();
for (int j = 1; j < projection.cols - 1; j++) {
float val = projection.at<float>(0, j);
if (val < projection.at<float>(0, j - 1) && val < projection.at<float>(0, j + 1) && val < minVal) {
minVal = val;
splitPos = j;
}
}
// 根据分割点分割边界框
if (splitPos > 0) {
Rect leftROI(digitROIs[i].x, digitROIs[i].y, splitPos, digitROIs[i].height);
Rect rightROI(digitROIs[i].x + splitPos, digitROIs[i].y, digitROIs[i].width - splitPos, digitROIs[i].height);
// 替换原始粘连区域
digitROIs.erase(digitROIs.begin() + i);
digitROIs.insert(digitROIs.begin() + i, leftROI);
digitROIs.insert(digitROIs.begin() + i + 1, rightROI);
i--; // 重新检查新插入的区域
}
}
}
// 按 x 坐标排序（从左到右）
sort(digitROIs.begin(), digitROIs.end(), [](const Rect& a, const Rect& b) {
return a.x < b.x;
});
cout << "检测到的轮廓数量: " << digitROIs.size() << endl;
for (const auto& roi : digitROIs) {
cout << "边界框: " << roi << endl;
}
string recognized = "";
for (const auto& roi : digitROIs) {
Mat digitROI = testImgThresh(roi);
Mat digitResized;
resize(digitROI, digitResized, Size(digitWidth, digitHeight));
vector<float> descriptors;
hog.compute(digitResized, descriptors);
Mat sample(1, descriptorSize, CV_32F);
for (int j = 0; j < descriptorSize; j++) {
sample.at<float>(0, j) = descriptors[j];
}
int predicted = (int)svm->predict(sample);
recognized.push_back('0' + predicted);
}
QString str = QString::fromStdString(recognized);
emit SIGNAL_DATA_NUM(str);
cout << "识别结果1: " << recognized << endl;
#endif
}
InitSVM基本就是训练的标准流程了，那么比较核心的还是下面这个函数，这个函数HandlerImage可能就需要你进行一些调整：
首先先进行基本的图像处理，由于某些打印的会出现说数字粘在一起的情况，那么就得采用这个分割粘连区域进行局部处理，才能分割出来，我这份代码试了两种情况，都还可以，一个是会粘着的，一个是不会粘着的。
其他你需要更详细的，可以将这两个函数放到AI中帮忙解释一下就可以了。
接下来，就到了我们的经典环节：
参考
1、opencv 数字识别 数码管
