使用 Pascal 实现英文数字验证码识别系统

一、前言

验证码识别是计算机视觉领域中一个非常实用的方向，它涉及到图像处理、字符分割与模式识别。虽然如今多使用 Python、C++ 或 JavaScript 等语言实现，但我们今天将使用一种较为传统但结构严谨的编程语言 —— Pascal 来实现一个英文数字验证码识别的基本流程。

二、开发环境
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编译器：Free Pascal (FPC)

图像库：FPImage（Free Pascal 自带图像处理库）

操作系统：Windows / Linux 均可

三、验证码识别流程

整个识别系统主要包含以下几个步骤：

图像加载与灰度化

二值化与噪声去除

字符分割

特征提取与匹配

输出识别结果

四、核心代码实现
program CaptchaRecognizer;

uses
SysUtils, FPImage, FPReadPNG, FPWritePNG;

type
TCharPattern = array[0..9, 0..9] of Integer;

var
Image: TFPMemoryImage;
Reader: TFPReaderPNG;
x, y: Integer;
R, G, B, Gray: Byte;
GrayImage: array of array of Integer;
Threshold: Integer = 128;

procedure LoadAndGrayScale(const FileName: string);
begin
Reader := TFPReaderPNG.Create;
Image := TFPMemoryImage.Create(1,1);
Image.LoadFromFile(FileName, Reader);
SetLength(GrayImage, Image.Width, Image.Height);

for y := 0 to Image.Height - 1 do
begin
for x := 0 to Image.Width - 1 do
begin
R := Image.Colors[x, y].Red shr 8;
G := Image.Colors[x, y].Green shr 8;
B := Image.Colors[x, y].Blue shr 8;
Gray := (R + G + B) div 3;
if Gray < Threshold then
GrayImage[x, y] := 0
else
GrayImage[x, y] := 1;
end;
end;
WriteLn('灰度化与二值化处理完成。');
end;

procedure DisplayAsciiImage;
begin
for y := 0 to High(GrayImage[0]) do
begin
for x := 0 to High(GrayImage) do
if GrayImage[x, y] = 0 then
Write('#')
else
Write(' ');
WriteLn;
end;
end;

begin
LoadAndGrayScale('captcha.png');
DisplayAsciiImage;
WriteLn('验证码图像展示完毕（以字符形式输出）。');
end.

五、代码说明

LoadAndGrayScale：实现了验证码图片的加载与灰度化、二值化。

DisplayAsciiImage：将处理后的图像以 ASCII 字符形式在终端中可视化输出，方便验证图像是否正确读取。

若进一步实现识别，可在此基础上加入模板匹配或神经网络模块。

六、改进方向

虽然 Pascal 不常用于机器学习，但它在教学与图像算法入门中仍具优势。改进方向包括：

使用 神经网络库 PascalAI 实现自动字符识别；

将图像预处理与分割模块独立封装；

支持多种验证码类型（如旋转、干扰线等）。