Ruby 和 Tesseract OCR 进行验证码识别

一、背景介绍
Ruby 是一种动态、面向对象的脚本语言，常用于 Web 开发和自动化任务。结合 Tesseract OCR，可以实现在服务器端对验证码图片的识别。

二、环境准备
2.1 安装 Tesseract OCR
在 Linux 或 macOS 环境下安装 Tesseract：

sudo apt update
sudo apt install tesseract-ocr # Ubuntu/Debian
brew install tesseract # macOS (Homebrew)
验证安装：

tesseract --version
2.2 安装 Ruby
如果尚未安装 Ruby，可以使用 RVM 或直接通过包管理器安装：

sudo apt install ruby-full # Ubuntu
2.3 安装 RubyGems 和相关依赖
安装用于与 Tesseract 交互的 rtesseract 库：

gem install rmagick
gem install rtesseract
三、代码实现
3.1 代码文件：captcha_recognizer.rb
创建一个名为 captcha_recognizer.rb 的文件，代码如下：

require 'rtesseract'
require 'rmagick'

图像预处理

def preprocess_image(input_path, output_path)
begin
image = Magick::Image.read(input_path).first
gray_image = image.quantize(256, Magick::GRAYColorspace)
threshold_image = gray_image.threshold(Magick::QuantumRange * 0.5)
threshold_image.write(output_path)
puts "图像预处理成功：#{output_path}"
rescue => e
puts "图像预处理失败: #{e.message}"
end
end

验证码识别

def recognize_captcha(image_path)
image = RTesseract.new(image_path, lang: 'eng', psm: 6)
text = image.to_s.strip
puts "识别结果：#{text}"
end

主程序

input_image = "captcha.png"
processed_image = "processed_captcha.png"

preprocess_image(input_image, processed_image)
recognize_captcha(processed_image)
四、运行程序
确保图片文件 captcha.png 存在于相同目录下，运行程序：

ruby captcha_recognizer.rb
示例输出：

图像预处理成功：processed_captcha.png
识别结果：8G6KH
五、识别准确率优化
5.1 使用特定语言模型
为了只识别数字和大写字母：

image = RTesseract.new(image_path, lang: 'eng', psm: 6, options: { tessedit_char_whitelist: 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789' })
5.2 增强对比度和去噪
通过 ImageMagick 对图像进行增强处理：

gray_image = image.quantize(256, Magick::GRAYColorspace)
enhanced_image = gray_image.level(0.1 * Magick::QuantumRange, 0.9 * Magick::QuantumRange)
六、实际应用场景
批量验证码识别

结合文件遍历功能，批量处理验证码图像。

自动化任务和脚本

在自动化脚本中集成验证码识别，以便于无人工干预。

Web 应用验证码验证

在后端处理验证码，减少用户输入验证码的麻烦。