街道字符识别项目学习笔记-Task1 赛题理解
写在开始
笔者虽然有些cv基础,但是很少代码实战,想要通过这次机会多多实践,通过文章记录这次的学习,希望通过此次学习能有所成长,有什么错误也欢迎大家批评指正。
赛题链接:零基础入门CV赛事- 街景字符编码识别
1 赛题理解
- 赛题名称:零基础入门CV之街道字符识别
- 赛题任务:赛题以计算机视觉中字符识别为背景,要求选手预测街道字符编码,这是一个典型的字符识别问题。
赛题数据采用公开数据集SVHN
1.1 数据标签
对于训练数据每张图片将给出对于的编码标签,和具体的字符框的位置(训练集、验证集都给出字符位置),可用于模型训练:
Field | Description |
---|---|
top | 左上角座标X |
height | 字符高度 |
left | 左上角最表Y |
width | 字符宽度 |
label | 字符编码 |
字符的座标具体如下所示:
在比赛数据(训练集和验证集)中,同一张图片中可能包括一个或者多个字符,因此在比赛数据的JSON标注中,会有两个字符的边框信息:
原始图片 | 图片JSON标注 |
---|---|
1.2 评测指标
选手提交结果与实际图片的编码进行对比,以编码整体识别准确率为评价指标。任何一个字符错误都为错误,最终评测指标结果越大越好,具体计算公式如下:
Score=编码识别正确的数量/测试集图片数量
1.3 读取数据
为了方便大家进行数据读取,在此我们给出JSON中标签的读取方式:
import json
train_json = json.load(open('../input/train.json'))
# 数据标注处理
def parse_json(d):
arr = np.array([
d['top'], d['height'], d['left'], d['width'], d['label']
])
arr = arr.astype(int)
return arr
img = cv2.imread('../input/train/000000.png')
arr = parse_json(train_json['000000.png'])
plt.figure(figsize=(10, 10))
plt.subplot(1, arr.shape[1]+1, 1)
plt.imshow(img)
plt.xticks([]); plt.yticks([])
for idx in range(arr.shape[1]):
plt.subplot(1, arr.shape[1]+1, idx+2)
plt.imshow(img[arr[0, idx]:arr[0, idx]+arr[1, idx],arr[2, idx]:arr[2, idx]+arr[3, idx]])
plt.title(arr[4, idx])
plt.xticks([]); plt.yticks([])
1.3 解题思路
赛题思路分析:赛题本质是分类问题,需要对图片的字符进行识别。但赛题给定的数据图片中不同图片中包含的字符数量不等,如下图所示。有的图片的字符个数为2,有的图片字符个数为3,有的图片字符个数为4。
字符属性 | 图片 |
---|---|
字符:42 字符个数:2 | |
字符:241 字符个数:3 | |
字符:7358 字符个数:4 |
因此本次赛题的难点是需要对不定长的字符进行识别,与传统的图像分类任务有所不同。为了降低参赛难度,我们提供了一些解题思路供大家参考:
- 简单入门思路:定长字符识别
可以将赛题抽象为一个定长字符识别问题,在赛题数据集中大部分图像中字符个数为2-4个,最多的字符 个数为6个。
因此可以对于所有的图像都抽象为6个字符的识别问题,字符23填充为23XXXX,字符231填充为231XXX。
经过填充之后,原始的赛题可以简化了6个字符的分类问题。在每个字符的分类中会进行11个类别的分类,假如分类为填充字符,则表明该字符为空。
- 专业字符识别思路:不定长字符识别
在字符识别研究中,有特定的方法来解决此种不定长的字符识别问题,比较典型的有CRNN字符识别模型。
在本次赛题中给定的图像数据都比较规整,可以视为一个单词或者一个句子。
- 专业分类思路:检测再识别
在赛题数据中已经给出了训练集、验证集中所有图片中字符的位置,因此可以首先将字符的位置进行识别,利用物体检测的思路完成。
此种思路需要参赛选手构建字符检测模型,对测试集中的字符进行识别。选手可以参考物体检测模型SSD或者YOLO来完成。
1.7 本章小节
综上所示,本次赛题虽然是一个简单的字符识别问题,但有多种解法可以使用到计算机视觉领域中的各个模型,是非常适合大家入门学习的。
三种解决思路的难度从低到高,因此建议入门学习的同学可以先学习定长字符识别的思路。在文档之后的内容中我们也会以定长字符识别为例,让大家逐渐入门计算机视觉。