Reconocer fecha de nacimiento en hoja de burbujas OMR en .NET

VintaSoft Imaging .NET SDK complementado con VintaSoft Forms Processing .NET Plug-in permite reconocer marcas ópticas (OMR) de formularios completos de documentos.

Este artículo explica cómo reconocer la fecha de nacimiento a partir de la imagen del formulario OMR.

Aquí está la imagen de la plantilla del formulario OMR para completar la fecha de nacimiento:


Antes de reconocer el formulario OMR es necesario crear una plantilla de página de formulario, que define todos los campos presentados en la página del formulario:

1. Crear una plantilla de tabla, que une las marcas ópticas para ingresar el primer dígito del día de la fecha de nacimiento
2. Crear una plantilla de tabla, que une las marcas ópticas para ingresar la segundo dígito del día de la fecha de nacimiento
3. Crear una plantilla de grupo de campos para el día de la fecha de nacimiento como fusión de plantillas de tabla para el primer y segundo dígito
4. Crear una plantilla de tabla, que une marcas ópticas para ingresar el mes de la fecha de nacimiento
5. Crear una plantilla de tabla, que une marcas ópticas para ingresar los primeros dos dígitos del año de la fecha de nacimiento
6. Cree una plantilla de tabla que reúna las marcas ópticas para ingresar los dos últimos dígitos del año de la fecha de nacimiento
7. Crear una plantilla de grupo de campos para el año de la fecha de nacimiento como fusión de plantillas de tabla para el primer y último par de dígitos del año de la fecha de nacimiento
8. Crear una plantilla de grupo de campos para la fecha de nacimiento como fusión de plantillas de tabla para día, mes y año
9. Crear una plantilla de formulario de página y agregarle la plantilla del grupo de campos de fecha de nacimiento

Aquí está el código C# que muestra cómo crear una plantilla de página de formulario en la que se encuentran los campos OMR con información sobre una fecha de nacimiento:

/// <summary>
/// Creates a page template with birth date.
/// </summary>
/// <returns>A page template with birth date.</returns>
private static Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormPageTemplate CreatePageTemplateWithBirthDate()
{
    // create an OMR field template table for the first digit of day
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable dayPart1Template = CreateTemplateTableForFirstDigitInDay();
    // create an OMR field template table for the second digit of day
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable dayPart2Template = CreateTemplateTableForSecondDigitInDay();
    // create a form field template group for day
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormFieldTemplateGroup dayTemplate = CreateTemplateGroup(
        "Day", "{0}{1}", dayPart1Template, dayPart2Template);


    // create an OMR field template table for month
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable monthTemplate = CreateTemplateTableForMonth();


    // create an OMR field template table for the first 2 digits of year
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable yearPart1Template = CreateTemplateTableForFirstTwoDigitsInYear();
    // create an OMR field template table for the last 2 digits of year
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable yearPart2Template = CreateTemplateTableForLastTwoDigitsInYear();
    // create a form field template group for year
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormFieldTemplateGroup yearTemplate = CreateTemplateGroup(
        "Year", "{0}{1}", yearPart1Template, yearPart2Template);


    // create birth date template as a group of day, month and year templates
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormFieldTemplateGroup dateOfBirthTemplate = CreateTemplateGroup(
        "Date of Birth", "{0}.{1}.{2}", dayTemplate, monthTemplate, yearTemplate);


    // create an empty page template
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormPageTemplate pageTemplate =
        new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormPageTemplate();

    // add birth date template to the page template
    pageTemplate.Items.Add(dateOfBirthTemplate);

    return pageTemplate;
}

/// <summary>
/// Creates an OMR field template table for the first digit of day.
/// </summary>
/// <returns>An OMR field template table for the first digit of day.</returns>
private static Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable CreateTemplateTableForFirstDigitInDay()
{
    // create template table
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable result =
        new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable();

    // update table properties
    result.Name = "D1";
    result.ColumnCount = 1;
    result.RowCount = 4;
    result.Orientation = Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrTableOrientation.Vertical;
    result.DistanceBetweenColumns = 0.2f;
    result.DistanceBetweenRows = 0.2f;

    // update cell values

    result.CellValues[0, 0] = "0";
    result.CellValues[1, 0] = "1";
    result.CellValues[2, 0] = "2";
    result.CellValues[3, 0] = "3";

    // create table cell template
    result.CellTemplate = new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrEllipticalFieldTemplate();
    result.CellTemplate.FilledThreshold = 0.4f;

    // set table bounding box
    result.BoundingBox = new System.Drawing.RectangleF(6, 65, 20, 85);

    return result;
}

/// <summary>
/// Creates an OMR field template table for the second digit of day.
/// </summary>
/// <returns>An OMR field template table for the second digit of day.</returns>
private static Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable CreateTemplateTableForSecondDigitInDay()
{
    // create template table
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable result =
        new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable();

    // update table properties
    result.Name = "D2";
    result.ColumnCount = 1;
    result.RowCount = 10;
    result.Orientation = Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrTableOrientation.Vertical;
    result.DistanceBetweenColumns = 0.2f;
    result.DistanceBetweenRows = 0.2f;

    // update cell values

    result.CellValues[0, 0] = "0";
    result.CellValues[1, 0] = "1";
    result.CellValues[2, 0] = "2";
    result.CellValues[3, 0] = "3";
    result.CellValues[4, 0] = "4";
    result.CellValues[5, 0] = "5";
    result.CellValues[6, 0] = "6";
    result.CellValues[7, 0] = "7";
    result.CellValues[8, 0] = "8";
    result.CellValues[9, 0] = "9";

    // create table cell template
    result.CellTemplate = new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrEllipticalFieldTemplate();
    result.CellTemplate.FilledThreshold = 0.4f;

    // set table bounding box
    result.BoundingBox = new System.Drawing.RectangleF(29, 65, 19, 216);

    return result;
}

/// <summary>
/// Creates an OMR field template table for the month.
/// </summary>
/// <returns>An OMR field template table for the month.</returns>
private static Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable CreateTemplateTableForMonth()
{
    // create template table
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable result =
        new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable();

    // update table properties
    result.Name = "Month";
    result.ColumnCount = 1;
    result.RowCount = 12;
    result.Orientation = Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrTableOrientation.Vertical;
    result.DistanceBetweenColumns = 0.2f;
    result.DistanceBetweenRows = 0.2f;

    // update cell values

    result.CellValues[0, 0] = "1";
    result.CellValues[1, 0] = "2";
    result.CellValues[2, 0] = "3";
    result.CellValues[3, 0] = "4";
    result.CellValues[4, 0] = "5";
    result.CellValues[5, 0] = "6";
    result.CellValues[6, 0] = "7";
    result.CellValues[7, 0] = "8";
    result.CellValues[8, 0] = "9";
    result.CellValues[9, 0] = "10";
    result.CellValues[9, 0] = "11";
    result.CellValues[9, 0] = "12";

    // create table cell template
    result.CellTemplate = new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrEllipticalFieldTemplate();
    result.CellTemplate.FilledThreshold = 0.4f;

    // set table bounding box
    result.BoundingBox = new System.Drawing.RectangleF(59, 66, 15, 214);

    return result;
}

/// <summary>
/// Creates an OMR field template table for the first 2 digits of year.
/// </summary>
/// <returns>An OMR field template table for the first 2 digits of year.</returns>
private static Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable CreateTemplateTableForFirstTwoDigitsInYear()
{
    // create template table
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable result =
        new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable();

    // update table properties
    result.Name = "Y1";
    result.ColumnCount = 2;
    result.RowCount = 2;
    result.Orientation = Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrTableOrientation.Vertical;
    result.DistanceBetweenColumns = 0.2f;
    result.DistanceBetweenRows = 0.2f;

    // update cell values

    result.CellValues[0, 0] = "1";
    result.CellValues[0, 1] = "9";
    result.CellValues[1, 0] = "2";
    result.CellValues[1, 1] = "0";

    // create table cell template
    result.CellTemplate = new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrEllipticalFieldTemplate();
    result.CellTemplate.FilledThreshold = 0.4f;

    // set table bounding box
    result.BoundingBox = new System.Drawing.RectangleF(154, 65, 42, 40);

    return result;
}

/// <summary>
/// Creates an OMR field template table for the last 2 digits of year.
/// </summary>
/// <returns>An OMR field template table for the last 2 digits of year.</returns>
private static Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable CreateTemplateTableForLastTwoDigitsInYear()
{
    // create template table
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable result =
        new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrFieldTemplateTable();

    // update table properties
    result.Name = "Y2";
    result.ColumnCount = 2;
    result.RowCount = 10;
    result.Orientation = Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrTableOrientation.Vertical;
    result.DistanceBetweenColumns = 0.2f;
    result.DistanceBetweenRows = 0.2f;

    // update cell values

    result.CellValues[0, 0] = "0";
    result.CellValues[0, 1] = "0";
    result.CellValues[1, 0] = "1";
    result.CellValues[1, 1] = "1";
    result.CellValues[2, 0] = "2";
    result.CellValues[2, 1] = "2";
    result.CellValues[3, 0] = "3";
    result.CellValues[3, 1] = "3";
    result.CellValues[4, 0] = "4";
    result.CellValues[4, 1] = "4";
    result.CellValues[5, 0] = "5";
    result.CellValues[5, 1] = "5";
    result.CellValues[6, 0] = "6";
    result.CellValues[6, 1] = "6";
    result.CellValues[7, 0] = "7";
    result.CellValues[7, 1] = "7";
    result.CellValues[8, 0] = "8";
    result.CellValues[8, 1] = "8";
    result.CellValues[9, 0] = "9";
    result.CellValues[9, 1] = "9";

    // create table cell template
    result.CellTemplate = new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.Omr.OmrEllipticalFieldTemplate();
    result.CellTemplate.FilledThreshold = 0.4f;

    // set table bounding box
    result.BoundingBox = new System.Drawing.RectangleF(199, 65, 41, 216);

    return result;
}

/// <summary>
/// Creates the form field template group.
/// </summary>
/// <param name="name">The group name.</param>
/// <param name="valueFormat">The group value format.</param>
/// <param name="items">The group items.</param>
private static Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormFieldTemplateGroup CreateTemplateGroup(
    string name,
    string valueFormat,
    params Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormFieldTemplate[] items)
{
    // create a form field template group
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormFieldTemplateGroup result =
        new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormFieldTemplateGroup();
    // add item to the form field template group
    result.Items.AddRange(items);

    // set name of form field template group
    result.Name = name;
    // set value format of form field template group
    result.ValueFormat = valueFormat;

    return result;
}

Después de que la plantilla de página de formulario esté lista, podemos comenzar el reconocimiento desde la página completa del formulario.

Aquí está la imagen (resolución de 100 dpi) del formulario OMR completo y sin rotar, que almacena la fecha de nacimiento:


Aquí está la imagen (resolución de 200 dpi) del formulario OMR completo y sin rotar, que almacena la fecha de nacimiento:


Aquí está la imagen (resolución de 300 dpi) de un formulario OMR completo y sin rotar, que almacena la fecha de nacimiento:


Aquí está la imagen de un formulario OMR completo y rotado (20 grados), que almacena la fecha de nacimiento:


Aquí está la imagen de un formulario OMR lleno y girado (150 grados), que almacena la fecha de nacimiento:



Aquí está el código C# que muestra cómo reconocer el formulario OMR con fecha de nacimiento a partir de la imagen de la página del formulario completo:

/// <summary>
/// Recognizes the birth date in filled OMR form.
/// </summary>
/// <param name="templateImagePath">A path to an image that represents a form template for filling the birth date.</param>
/// <param name="filledImagePath">A path to an image that represents filled form with the birth date.</param>
public static void RecognizeBirthDateInFilledOmrForm(string templateImagePath, string filledImagePath)
{
    // open an image that represents a form template for filling the birth date
    using (Vintasoft.Imaging.VintasoftImage templateImage = new Vintasoft.Imaging.VintasoftImage(templateImagePath))
    {
        // create a template manager
        Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormTemplateManager formTemplateManager =
            new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormTemplateManager();
        // create a page template with birth date
        Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormPageTemplate formPageTemplate = CreatePageTemplateWithBirthDate();
        // add template image and page template to the template manager
        formTemplateManager.AddPageTemplate(templateImage, formPageTemplate);

        // open an image that represents filled form with the birth date
        using (Vintasoft.Imaging.VintasoftImage filledImage = new Vintasoft.Imaging.VintasoftImage(filledImagePath))
        {
            // recognize filled form with birth date
            RecognizeFilledFormInImage(formTemplateManager, filledImage);
        }
    }
}

/// <summary>
/// Recognizes filled form in an image.
/// </summary>
/// <param name="templateManager">The template manager that contains information about form template.</param>
/// <param name="image">An image that represents filled form.</param>
private static void RecognizeFilledFormInImage(
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormTemplateManager templateManager,
    Vintasoft.Imaging.VintasoftImage image)
{
    // create the template matching command
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.TemplateMatching.TemplateMatchingCommand templateMatchingCommand =
        new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.TemplateMatching.TemplateMatchingCommand();
    // set the minimum confidence
    templateMatchingCommand.MinConfidence = 0.5f;
    // set template images
    templateMatchingCommand.TemplateImages = templateManager.TemplateImages;

    // create the form recognition manager
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognitionManager formRecognitionManager =
        new Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognitionManager(templateMatchingCommand, templateManager);

    // subscribe to the FormRecognitionResult.ImageRecognitionError event to output recognition errors
    formRecognitionManager.ImageRecognitionError += RecognitionManager_ImageRecognitionError;

    // recognize form in image
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognitionResult formRecognitionResult = formRecognitionManager.Recognize(image);

    // unsubscribe from FormRecognitionResult.ImageRecognitionError event
    formRecognitionManager.ImageRecognitionError -= RecognitionManager_ImageRecognitionError;

    // if recognition is failed
    if (formRecognitionResult == null)
        return;

    // get the result of image comparison
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.TemplateMatching.ImageImprintCompareResult imageImprintCompareResult =
        formRecognitionResult.TemplateMatchingResult.ImageCompareResult;
    // if image comparison result is NOT reliable
    if (!imageImprintCompareResult.IsReliable)
    {
        // matching template is not found
        System.Console.WriteLine("Matching template is not found.");
    }
    // if image comparison result is reliable
    else
    {
        // get recognized form page
        Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormPage recognizedPage = formRecognitionResult.RecognizedPage;
        // write page info
        System.Console.WriteLine(string.Format(
            "Matching template: {0}; confidence: {1:F1}%.",
            recognizedPage.Name,
            imageImprintCompareResult.Confidence * 100));

        // get form field count
        if (recognizedPage.Items.Count == 0)
        {
            System.Console.WriteLine("No form fields were recognized.");
        }
        else
        {
            System.Console.WriteLine(string.Format(
                "Recognized form field count: {0}",
                recognizedPage.Items.Count));
            // for each recognized form field
            foreach (Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognition.FormField recognizedField in recognizedPage.Items)
            {
                // write field info to the console
                System.Console.WriteLine(string.Format(
                    "  Name: {0}; value: {1}; confidence: {2:F1}%",
                    recognizedField.Name,
                    recognizedField.Value,
                    recognizedField.Confidence * 100));
            }
        }
    }
}

/// <summary>
/// Handles the ImageRecognitionError event of the FormRecognitionManager.
/// </summary>
private static void RecognitionManager_ImageRecognitionError(
    object sender,
    Vintasoft.Imaging.FormsProcessing.FormRecognitionErrorEventArgs e)
{
    // writes information about form recognition error to the console
    System.Console.WriteLine(e.Exception.Message);
}