I=imread('19-3-02.jpg');
%I=imread('49-3-BW01.jpg');
I=im2bw(I,0.43);
[y x]=size(I);


Top=zeros(1,x);         % 頂端輪廓檢測
for i=1:x
        j=1;
    while ((I(j,i)==1)&&(j<y))
        j=j+1;
    end
    Top(i)=y-j;
end

Bottom=zeros(1,x);      % 底部輪廓檢測
for i=1:x
        j=y;
    while ((I(j,i)==1)&&(j>1))
        j=j-1;
    end
    Bottom(i)=y-j;
end

Height=Top-Bottom;
WordHeight=max(Height);    % 文字高度

%=== 輪廓線的凹檢測 ===%
TopD=zeros(1,x-1);
Concave=1;                            % 記錄凹輪廓處的位置, 1表示默認起始列為第一個Concave
Deep=0;                               % 下降值
DeepH=0;                              %  上升值
DeepT=5;                              % 凹輪廓的深度閾值
Sign=0;
for i=1:x-1
    TopD(i)=Top(i+1)-Top(i);
end
for i=1:x-2
    if (TopD(i)<0)  % 判斷是否為凹輪廓
        Sign=1;     % 置標志位
        DeepH=0;
        Deep=Deep+TopD(i);
        tempX=i+1;  % 下一列可能為切分的Concave， 最接近于左端
    end
    if ((Sign==1)&&(TopD(i)>0))
        if (abs(Deep)>=DeepT)
            DeepH=DeepH+TopD(i);
            if (abs(DeepH)>=DeepT)
               Concave=[Concave tempX];
               Sign=0;    % 確認為凹后，復位標志位
               DeepH=0;
           end
        else
           Sign=0;    % 確認為凹后，復位標志位
           Deep=0;           
        end      
    end
end

%=== 輪廓線的凸檢測 ===%
BottomD=zeros(1,x-1);
Convex=1;
Asend=0;                     % 上升值
Desend=0;                    % 下降值
ConvexT=3;                   %  凸程度閾值
Sign=0;
for i=1:x-1
    BottomD(i)=Bottom(i+1)-Bottom(i);
end
for i=1:x-2
    if (BottomD(i)>0)
        Sign=1;
        Desend=0;
        Asend=Asend+BottomD(i);        
        tempX=i+1;         % 最接近于左端
    end
    if((Sign==1)&&(BottomD(i)<0))
        if (abs(Asend)>=ConvexT)
            Desend=Desend+BottomD(i);
            if (abs(Desend)>=ConvexT)
                Convex=[Convex tempX];
                Sign=0;             % 復位                                    
                Desend=0;
            end
        else
        Sign=0;             % 復位
        Asend=0;     
        end  
    end
end

%=== 切分 ===%

[mytemp n]=size(Concave);   % 注意 Concave 的第一個數值無效
StrokeT=5;                  % 筆劃寬度閾值
GapT=8;
W=zeros(1,n);

for i=1:n-1
    W(i)=Concave(i+1)-Concave(i);
end
W(n)=x-Concave(n);
Width=median(W);           % 近似的字符寬度

    PXR1=1;                 % 記錄第一次切分位置
    PXR2=1;                 % 記錄第二次切分位置
       
    Mark=0;         % 記錄黑白轉換的次數
    %CrossSign=0;    % 交錯粘連的標志
    
    Black=zeros(1,x);        % 統計筆劃像素點
    BP=zeros(1,x);
    SegSoke=zeros(3,x);      % 切分點處的筆劃寬度
    RH=zeros(1,x);           % 切分后的高度比
    RW=zeros(1,x);           % 切分后的寬度比    
    Score=zeros(1,x);        % 特征值的總得分
    
    XGood=1;                 %  X切分位置    
    SegY=1;         % 記錄第一次切分的Y深度

for k=2:n
    WordH=max(Height(Concave(k-1):Concave(k)));
    WordW=Concave(k)-Concave(k-1);
    if ((WordW>=0.5*Width)&&(WordW<=1.5*Width))
             
        % 選定切分的區域
        PX1=Concave(k);
        PX2=PX1;              
        while ((TopD(PX2)==0)&&(PX2<x))
               PX2=PX2+1;                % 凹右邊的列位置
        end
            
       i=fix((PX1+PX2)/2);
   
       if (Top(i)==1)                  % 無粘連
           PXR1=[PXR1 i];
           PXR2=[PXR2 i];
       else                            
            j=y+1-Top(i);                % PY為實際的y坐標值，此處已為黑色像素點
            Mark=0;        
            while((j<y)&&(Mark<2)) 
                if (I(j,i)==0)
                    Black(i)=Black(i)+1; % 記錄黑色象素點數            
                    Si=i;
                    while ((Si>1)&&(I(j,Si)==0))   % 左筆劃寬度
                            Si=Si-1;
                            SegSoke(1,i)=SegSoke(1,i)+1;
                    end   
                        
                    Si=i;
                    while ((Si<x)&&(I(j,Si)==0))   % 右筆劃寬度
                           Si=Si+1;
                           SegSoke(2,i)=SegSoke(2,i)+1;
                     end
               end
                 
                Mark=Mark+abs(I(j+1,i)-I(j,i));  % 檢測是否通過筆劃
                j=j+1;
            end
            SegY=[SegY j-1];                           % 第一次切分截止處
            if (j==38)
                PXR1=[PXR1 i];
                PXR2=[PXR2 i];
            else                                       % 單點粘連  
                SLi=i;
                while ((SLi>1)&&(I(j-1,SLi)==1))        % 選定區域左邊界
                       SLi=SLi-1;
                end
        
                SRi=i;
                while ((SRi<x)&&(I(j-1,SRi)==1))        % 選定區域右邊界
                       SRi=SRi+1;
                end
                [Mytemp PX2]=max(Bottom(SLi:SRi));
                PXR2=[PXR2 PX2+SLi-1];
                PXR1=[PXR1 i];
            end
      end    
         
    else if (WordW>1.5*Width)
             PX=fix((Concave(k)+Concave(k-1))/2);  % 避免水平“橫”的粘連
             k=k-1;
         end
                      %  如果寬度過小，則不切分       
   end            
               
end

%==== Segment ===%
for i=2:n
    WI=I(:,fix((PXR1(i-1)+PXR2(i-1))/2):fix((PXR1(i)+PXR2(i))/2));
    figure(10+i);imshow(WI);
end
WI=I(:,fix((PXR1(i)+PXR2(i))/2):x);
figure(10+i+1);imshow(WI);


%=== 圖像顯示 ===%

px=(1:x);                % X軸坐標

figure(1);
imshow(I);

figure(2);
plot(Top);hold on
plot(px,y,'red');grid
title('上輪廓');

figure(3);
plot(Bottom);hold on
plot(px,y,'red');grid
title('下輪廓');

figure(4);
plot(Height);grid