CN110413740A - 化学表达式的查询方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

化学表达式的查询方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN110413740A CN201910721082.1A CN201910721082A CN110413740A CN 110413740 A CN110413740 A CN 110413740A CN 201910721082 A CN201910721082 A CN 201910721082A CN 110413740 A CN110413740 A CN 110413740A
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Abstract

本申请公开了化学表达式的查询方法、装置、电子设备及存储介质，涉及数据处理技术领域。具体实现方案为：从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征；基于所述局部图像特征，识别出文本字符；将所述文本字符转化为目标编码；根据所述目标编码查询所述化学表达式相关的内容。从而可以实现化学表达式相关内容的便捷查询，查询效率更高。

Description

化学表达式的查询方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及大数据领域中的智能搜索技术，尤其涉及一种化学表达式的查询方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着信息技术的发展，智能搜索的内容也越来越丰富。
目前，用户在进行化学品搜索时，需要在检索框中输入完整的化学表达式或者是化学品名称，然后搜索引擎才能够根据化学表达式或者化学品名称反馈相应的内容。
但是，上述方法需要用户清楚完整的化学表达式或者化学品名称，当化学表达式或者化学品名称较为复杂时，用户需要较长时间才能够准确输入，操作繁琐，用户体验不佳。
发明内容
本申请提供一种化学表达式的查询方法、装置、电子设备及存储介质，可以实现化学表达式相关内容的便捷查询，查询效率更高。
第一方面，本申请实施例提供一种化学表达式的查询方法，包括：
从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征；
基于所述局部图像特征，识别出文本字符；
将所述文本字符转化为目标编码；
根据所述目标编码查询所述化学表达式相关的内容。
本实施例中，可以从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征，然后通过图像识别技术，将化学表达式转换为文本字符，并将文本字符转化为目标编码，基于该目标编码进行化学表达式查询，得到所述化学表达式的相关的检索信息。从而可以实现化学表达式相关内容的快速检索，无需用户输入完整规范的化学符号，搜索效率更高，用户体验佳。
在一种可能的设计中，从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征，包括：
通过经过训练的神经网络模型，提取出化学表达式对应的局部图像特征；所述局部图像特征包括：化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。
本实施例中，可以利用经过训练的神经网络模型从图像中提取出化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。从而可以实现化学表达式对应的局部图像特征的自动提取，提高图像处理速度。
需要说明的是，本实施例除了通过神经网络模型进行局部图像特征提取之外，还可以采用手动方式，由用户在操作界面上框选出化学表达式对应图像区域，然后后台识别出图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。
在一种可能的设计中，所述基于所述局部图像特征，识别出文本字符，包括：
根据化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度，识别出所述图像区域内的各个文本字符，以及各个文本字符的高度。
在一种可能的设计中，还包括：根据文本字符的高度和所有文本字符的平均高度，对所述文本字符进行标记，得到用于表征原子的文本字符和用于表征原子数量的文本字符。
本实施例中，由于化学表达式中除了元素符号之外，还有用于表征原子数量的数字，因此，在识别文本字符时，可以同时对文本字符的高度进行判断，若高度小于所有文本字符平均高度的1/2，则将文本字符标记为原子数量；从而可以便捷地识别出所有元素符号，便于后续步骤进行编码处理。
在一种可能的设计中，所述将所述文本字符转化为目标编码，包括：
将标记为原子的文本字符与元素周期表中的元素字符进行匹配，若匹配成功，则获取文本字符以及所述文本字符的元素赋值；
根据文本字符以及所述文本字符的元素赋值进行编码，得到化学表达式对应的目标编码。
本实施例中，由于图像中的化学表达式未必是正确的表达式，因此，在进行编码之前，首先要将标记为原子的文本字符与元素周期表中的元素字符进行匹配，只有与元素周期表中的元素字符匹配，才是正确的文本字符；然后获取文本字符以及所述文本字符的元素赋值。本实施例中，所述元素赋值可以是所述文本字符对应的离子所携带的电荷，其作用是方便对文本字符的原子数量进行校正，避免出现原子数量的错误。
在一种可能的设计中，根据文本字符以及所述文本字符的元素赋值进行编码，得到化学表达式对应的目标编码，包括：
若所述化学表达式中存在两种及以上的文本字符，则确定所述化学表达式为化合物表达式；否则，确定所述化学表达式为单质；
若所述化学表达式为化合物表达式，则获取各个文本字符的元素赋值，并根据正负化合价的代式和为零，对所述文本字符的原子数量进行校正；
将校正后的文本字符转为目标编码；其中，所述目标编码为搜索程序直接识别的格式。
本实施例中，可以通过正负化合价的代式和为零的原则，对所述文本字符的原子数量进行校正；从而得到正确的化学表达式。
在一种可能的设计中，在从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征之前，还包括：
获取包含化学表达式的图像；其中，所述图像中的化学表达式的形式包括：手写体和/或印刷体。
本实施例中，当用户看到化学表达式却想要了解该化学表达式所表达的信息内容时，用户可以通过手机拍照化学表达式，或者手写化学表达式再拍照的方式得到包含化学表达式的图像。然后对包含化学表达式的图像进行局部图像特征提取、文本字符识别、目标编码等处理，最后根据所述目标编码查询所述化学表达式相关的内容。在一种可能的设计中，所述根据所述目标编码查询所述化学表达式相关的内容，包括：
根据目标编码中出现的离子符号，进行组合查询，得到所述化学表达式相关的内容。
本实施例中，通过离子符合组合查询的方式，可以全面迅速地获取到所述化学表达式相关的内容。
在一种可能的设计中，还包括：
根据预设的排版格式显示所述化学表达式相关的内容；其中，所述化学表达式相关的内容包括：化学式、化学名称、性质分析、用途、制备方法中的任一或任多项信息。
本实施例中，可以采用预设的排版格式显示所述化学表达式相关的内容，从而更加符合用户的阅读习惯，便于用户系统地查阅化学表达式相关的信息。
第二方面，本申请实施例提供一种化学表达式的查询装置，包括：
提取模块，用于从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征；
识别模块，用于基于所述局部图像特征，识别出文本字符；
转化模块，用于将所述文本字符转化为目标编码；
查询模块，用于根据所述目标编码查询所述化学表达式相关的内容。
本实施例中，可以从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征，然后通过图像识别技术，将化学表达式转换为文本字符，并将文本字符转化为目标编码，基于该目标编码进行化学表达式查询，得到所述化学表达式的相关的检索信息。从而可以实现化学表达式相关内容的快速检索，无需用户输入完整规范的化学符号，搜索效率更高，用户体验佳。
在一种可能的设计中，所述提取模块，具体用于：
通过经过训练的神经网络模型，提取出化学表达式对应的局部图像特征；所述局部图像特征包括：化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。
本实施例中，可以利用经过训练的神经网络模型从图像中提取出化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。从而可以实现化学表达式对应的局部图像特征的自动提取，提高图像处理速度。
需要说明的是，本实施例除了通过神经网络模型进行局部图像特征提取之外，还可以采用手动方式，由用户在操作界面上框选出化学表达式对应图像区域，然后后台识别出图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。
在一种可能的设计中，所述识别模块，具体用于：
根据化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度，识别出所述图像区域内的各个文本字符，以及各个文本字符的高度。
在一种可能的设计中，所述识别模块，具体用于：根据文本字符的高度和所有文本字符的平均高度，对所述文本字符进行标记，得到用于表征原子的文本字符和用于表征原子数量的文本字符。
本实施例中，由于化学表达式中除了元素符号之外，还有用于表征原子数量的数字，因此，在识别文本字符时，可以同时对文本字符的高度进行判断。示例性的，若高度小于所有文本字符平均高度的1/2，则将文本字符标记为原子数量；从而可以便捷地识别出所有元素符号，便于后续步骤进行编码处理。
在一种可能的设计中，所述转化模块，具体用于：
将标记为原子的文本字符与元素周期表中的元素字符进行匹配，若匹配成功，则获取文本字符以及所述文本字符的元素赋值；其中，所述元素赋值为所述文本字符对应的离子所携带的电荷；
根据文本字符以及所述文本字符的元素赋值进行编码，得到化学表达式对应的目标编码。
本实施例中，由于图像中的化学表达式未必是正确的表达式，因此，在进行编码之前，首先要将标记为原子的文本字符与元素周期表中的元素字符进行匹配，只有与元素周期表中的元素字符匹配，才是正确的文本字符；然后获取文本字符以及所述文本字符的元素赋值。元素赋值为文本字符对应的离子所携带的电荷，其作用是方便对文本字符的原子数量进行校正，避免出现原子数量的错误。
在一种可能的设计中，所述转化模块，还用于：
若所述化学表达式中存在两种及以上的文本字符，则确定所述化学表达式为化合物表达式；否则，确定所述化学表达式为单质；
若所述化学表达式为化合物表达式，则获取各个文本字符的元素赋值，并根据正负化合价的代式和为零，对所述文本字符的原子数量进行校正；
将校正后的文本字符转为目标编码；其中，所述目标编码为搜索程序直接识别的格式。
本实施例中，可以通过正负化合价的代式和为零的原则，对所述文本字符的原子数量进行校正；从而得到正确的化学表达式。
在一种可能的设计中，还包括：获取模块，用于：
获取包含化学表达式的图像；其中，所述图像中的化学表达式的形式包括：手写体和/或印刷体。
本实施例中，当用户看到化学表达式却想要了解该化学表达式所表达的信息内容时，用户可以通过手机拍照化学表达式，或者手写化学表达式再拍照的方式得到包含化学表达式的图像。然后对包含化学表达式的图像进行局部图像特征提取、文本字符识别、目标编码等处理，最后根据所述目标编码查询所述化学表达式相关的内容。从而可以实现化学表达式相关内容的快速检索，无需用户输入完整规范的化学符号，搜索效率更高，用户体验佳。
在一种可能的设计中，所述查询模块，具体用于：
根据目标编码中出现的离子符号，进行组合查询，得到所述化学表达式相关的内容。
本实施例中，通过离子符合组合查询的方式，可以全面迅速地获取到所述化学表达式相关的内容。
在一种可能的设计中，还包括：显示模块，用于：
根据预设的排版格式显示所述化学表达式相关的内容；其中，所述化学表达式相关的内容包括：化学式、化学名称、性质分析、用途、制备方法中的任一或任多项信息。
本实施例中，可以采用预设的排版格式显示所述化学表达式相关的内容，从而更加符合用户的阅读习惯，便于用户系统地查阅化学表达式相关的信息。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：处理器和存储器；存储器中存储有所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行如第一方面中任一项所述的化学表达式的查询方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述的化学表达式的查询方法。
第五方面，本申请实施例提供一种程序产品，所述程序产品包括：计算机程序，所述计算机程序存储在可读存储介质中，服务器的至少一个处理器可以从所述可读存储介质读取所述计算机程序，所述至少一个处理器执行所述计算机程序使得服务器执行第一方面中任一所述的化学表达式的查询方法。
上述申请中的一个实施例具有如下优点或有益效果：可以实现化学表达式相关内容的便捷查询，查询效率更高。因为采用从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征；基于局部图像特征，识别出文本字符；然后将文本字符转化为目标编码；最后根据目标编码查询化学表达式相关的内容的技术手段，所以克服了当化学表达式或者化学品名称较为复杂时，用户需要较长时间才能够准确输入，操作繁琐的技术问题，进而达到提高化学表示查询效率的技术效果。
上述可选方式所具有的其他效果将在下文中结合具体实施例加以说明。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
图1是可以实现本申请实施例的化学表达式的查询方法的场景图；
图2是根据本申请第一实施例的示意图；
图3是本申请一化学表达式识别的效果示意图；
图4是根据本申请第二实施例的示意图；
图5是本申请一化学表达式排版的效果示意图；
图6是根据本申请第三实施例的示意图；
图7是根据本申请第四实施例的示意图；
图8是用来实现本申请实施例的化学表达式的查询方法的电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
随着信息技术的发展，智能搜索的内容也越来越丰富。
目前，用户在进行化学品搜索时，需要在检索框中输入完整的化学表达式或者是化学品名称，然后搜索引擎才能够根据化学表达式或者化学品名称反馈相应的内容。
但是，上述方法需要用户清楚完整的化学表达式或者化学品名称，当化学表达式或者化学品名称较为复杂时，用户需要较长时间才能够准确输入，操作繁琐，用户体验不佳。
针对上述技术问题，本申请提供一种化学表达式的查询方法、装置、电子设备及存储介质，可以实现化学表达式相关内容的便捷查询，查询效率更高。
图1是可以实现本申请实施例的化学表达式的查询方法的场景图，如图1所示，当用户看到化学表达式却想要了解该化学表达式所表达的信息内容时，用户可以通过手机拍照化学表达式，或者手写化学表达式再拍照的方式得到包含化学表达式的图像。然后，可以利用经过训练的神经网络模型从图像中提取出化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。从而可以实现化学表达式对应的局部图像特征的自动提取，提高图像处理速度。需要说明的是，本实施例除了通过神经网络模型进行局部图像特征提取之外，还可以采用手动方式，由用户在操作界面上框选出化学表达式对应图像区域，然后后台识别出图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。再然后，根据化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度，识别出图像区域内的各个文本字符，以及各个文本字符的高度；将高度小于所有文本字符平均高度的1/2的文本字符标记为原子数量；将高度不小于所有文本字符平均高度的1/2的文本字符标记为原子。将标记为原子的文本字符与元素周期表中的元素字符进行匹配，若匹配成功，则获取文本字符以及文本字符的元素赋值；其中，元素赋值为文本字符对应的离子所携带的电荷。然后，根据文本字符以及文本字符的元素赋值进行编码，得到化学表达式对应的目标编码。由于图像中的化学表达式未必是正确的表达式，因此，在进行编码之前，首先要将标记为原子的文本字符与元素周期表中的元素字符进行匹配，只有与元素周期表中的元素字符匹配，才是正确的文本字符；然后获取文本字符以及文本字符的元素赋值。元素赋值为文本字符对应的离子所携带的电荷，其作用是方便对文本字符的原子数量进行校正，避免出现原子数量的错误。还可以通过正负化合价的代式和为零的原则，对文本字符的原子数量进行校正；从而得到正确的化学表达式。然后，根据目标编码中出现的离子符号，在化学百科数据库中进行组合查询，得到化学表达式相关的内容。最后，可以采用预设的排版格式显示化学表达式相关的内容，从而更加符合用户的阅读习惯，便于用户系统地查阅化学表达式相关的信息。
应用上述方法可以实现化学表达式相关内容的快速检索，无需用户输入完整规范的化学符号，搜索效率更高，用户体验佳。
图2是根据本申请第一实施例的示意图，如图2所示，本实施例中的方法可以包括：
S101、从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征。
本实施例中，通过经过训练的神经网络模型，提取出化学表达式对应的局部图像特征；局部图像特征包括：化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。
具体地，本申请为了解决用户在进行化学品搜索时，需要在检索框中输入完整的化学表达式或者是化学品名称，操作繁琐，用户体验不佳的技术问题，可以通过拍照等形式获取包含化学表达式的图像，并对图像进行分析和处理，得到目标化学表达式相关的内容。本申请提供的方法可以应用于终端，例如具备图像识别功能的手机、计算机、扫描设备等等，用于解决在手机或者PC等终端中通过浏览器或者web View中化学表达式查询需求。因此，第一步为终端在图像中准确的框选到化学表达式区域。在实现过程中，将图像输入经过训练的神经网络模型，判断是否属于化学表达式特征，如果有则提取出化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。本部分的经过训练的神经网络模型是利用大量具有化学表达式特征的图像数据作为训练数据，对神经网络模型进行训练得到的。这些具有化学表达式特征的图像数据不要求一定正确的化学表达式，具有化学表达式特征即可。神经网络的训练过程为现有技术，此处不再赘述。
本实施例中，可以利用经过训练的神经网络模型从图像中提取出化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。从而可以实现化学表达式对应的局部图像特征的自动提取，提高图像处理速度。
需要说明的是，本实施例除了通过神经网络模型进行局部图像特征提取之外，还可以采用手动方式，由用户在操作界面上框选出化学表达式对应图像区域，然后后台识别出图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。
S102、基于局部图像特征，识别出文本字符。
本实施例中，根据化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度，识别出图像区域内的各个文本字符，以及各个文本字符的高度；将高度小于所有文本字符平均高度的1/2的文本字符标记为原子数量；将高度不小于所有文本字符平均高度的1/2的文本字符标记为原子。
具体地，本步骤主要是将步骤S101中的图像以及化学式区域坐标和宽高获取化学式区域部分，识别出图像区域内的各个文本字符。然后，对各个字符区域分别获取字符的高度。如果某字符高度小于平均高度的1/2，并且是数字则标记显示为原子个数。而其余文本字符标则记为原子。本部分切割好字符后，分别标记出显示大小的数据格式，最终得到例如，{{H，2,O}，{大,小，大}}或者{{N,a，C，l},{大，大，大，大}}。本实施例中还可以使用OCR技术将图像字符转化成文本字符。用于屏幕规范化字符显示使用。需要说明的是，本实施例不限定识别出的文本字符的显示形式，该显示过程可以是在后台中显示，而不向用户开放。
S103、将文本字符转化为目标编码。
本实施例中，将标记为原子的文本字符与元素周期表中的元素字符进行匹配，若匹配成功，则获取文本字符以及文本字符的元素赋值；其中，元素赋值为文本字符对应的离子所携带的电荷；根据文本字符以及文本字符的元素赋值进行编码，得到化学表达式对应的目标编码。
可选地，根据文本字符以及文本字符的元素赋值进行编码，得到化学表达式对应的目标编码，包括：若化学表达式中存在两种及以上的文本字符，则确定化学表达式为化合物表达式；否则，确定化学表达式为单质；若化学表达式为化合物表达式，则获取各个文本字符的元素赋值，并根据正负化合价的代式和为零，对文本字符的原子数量进行校正；将校正后的文本字符转为目标编码；其中，目标编码为搜索程序直接识别的格式。
具体地，可以根据元素周期表对字符进行匹配。若匹配成功，则获取文本字符以及文本字符对应的离子所携带的电荷。例如匹配到H则赋值为1，O则赋值为-2，最终得到例如{{H:1,O:-2}，{2,1}}或者{{Na:1,Cl:-1},{1,1}}的形式。其中，前一部分表示文本字符中的原子和对应的电荷数，后一部分表示文本字符中的原子个数。若化学表达式中存在两种及以上的文本字符，则确定化学表达式为化合物表达式；否则，确定化学表达式为单质。如果不是单质而是化合物，则可以根据正负化合价代数和为零的规则进行自动校验并更正识别结果。将校正后的文本字符转为搜索程序直接识别的格式，即目标编码，例如将{{H:1,O:-2}，{2,1}}生成(H)2(O)1，或者{{Na:1,Cl:-1},{1,1}}生成(Na)1(Cl)1。本步骤通过与元素周期表中的元素字符进行匹配，以及根据正负化合价代数和为零的规则进行自动校验，也可以对识别不清楚的部分进行自动化修正用途，提高对输入化学表达式的容错能力，可以实现化学表达式相关内容的便捷查询，查询效率更高。图3是本申请一化学表达式识别的效果示意图，如图3所示，在步骤S101中提取出化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度；在步骤S102中，可以从图像中的化学表达式中识别出文本字符，并标记为{{H，2,O}，{大,小，大}}；在步骤S103中，可以通过与元素周期表中的元素字符进行匹配，以及根据正负化合价代数和为零的规则进行自动校验，将化学表达式记录为(H)2(O)1的目标编码，以便于进行程序查询。
S104、根据目标编码查询化学表达式相关的内容。
本实施例中，根据目标编码中出现的离子符号，进行组合查询，得到化学表达式相关的内容。
具体地，可以根据目标编码分别对化学式各个离子部分进行组合查询，用来提升查询效率，并返回化学表达式对应的化学百科数据库内的信息。例如，先查询H为2，在查询O为1的部分，得到返回结果为{简称：一氧化二氢，化学式：H2O,简介：“是由氢、氧两种元素组成的无机物，无毒，可饮用”，分子量：xxx，用途：，xxx，等}。
本实施例，通过从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征；基于局部图像特征，识别出文本字符；将文本字符转化为目标编码；根据目标编码查询化学表达式相关的内容。从而可以实现化学表达式相关内容的便捷查询，查询效率更高。
图4是根据本申请第二实施例的示意图，如图4所示，本实施例中的方法可以包括：
S201、获取包含化学表达式的图像；其中，图像中的化学表达式的形式包括：手写体和/或印刷体。
本实施例中，当用户看到化学表达式却想要了解该化学表达式所表达的信息内容时，用户可以通过手机拍照化学表达式或者手写进行化学表达式进行输入。图像中的化学表达式的形式可以是手写体，也可以是印刷体。
S202、从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征。
S203、基于局部图像特征，识别出文本字符。
S204、将文本字符转化为目标编码。
S205、根据目标编码查询化学表达式相关的内容。
本实施例中的步骤S202～步骤S205的具体实现过程和实现原理参见图2所示方法中的相关描述，此处不再赘述。
S206、根据预设的排版格式显示化学表达式相关的内容；其中，化学表达式相关的内容包括：化学式、化学名称、性质分析、用途、制备方法中的任一或任多项信息。
本实施例中，还可以对检索数据库返回的化学表达式相关的内容按预设的排版格式显示，提升在手机或者PC等终端中通过浏览器或者webView中的浏览和阅读体验。化学表达式相关的内容包括：化学式、化学名称、性质分析、用途、制备方法中的任一或任多项信息。图5是本申请一化学表达式排版的效果示意图，如图5所示，上半部分为包含化学表达式的原始图像信息，下半部分为检索数据库返回的化学表达式相关的内容，包括化学式、化学名称、性质分析等，并按预设排版格式进行排布，提升了用户的浏览和阅读体验。
本实施例，通过从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征；基于局部图像特征，识别出文本字符；将文本字符转化为目标编码；根据目标编码查询化学表达式相关的内容。从而可以实现化学表达式相关内容的便捷查询，查询效率更高。
另外，本实施例也可以获取包含化学表达式的图像；其中，图像中的化学表达式的形式包括：手写体和/或印刷体。还可以根据预设的排版格式显示化学表达式相关的内容；其中，化学表达式相关的内容包括：化学式、化学名称、性质分析、用途、制备方法中的任一或任多项信息。从而可以实现化学表达式相关内容的便捷查询，查询效率更高，提升了用户的浏览和阅读体验。
图6是根据本申请第三实施例的示意图，如图6所示，本实施例中的装置可以包括：
提取模块31，用于从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征；
识别模块32，用于基于局部图像特征，识别出文本字符；
转化模块33，用于将文本字符转化为目标编码；
查询模块34，用于根据目标编码查询化学表达式相关的内容。
本实施例中，可以从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征，然后通过图像识别技术，将化学表达式转换为文本字符，并将文本字符转化为目标编码，基于该目标编码进行化学表达式查询，得到化学表达式的相关的检索信息。从而可以实现化学表达式相关内容的快速检索，无需用户输入完整规范的化学符号，搜索效率更高，用户体验佳。
在一种可能的设计中，提取模块31，具体用于：
通过经过训练的神经网络模型，提取出化学表达式对应的局部图像特征；局部图像特征包括：化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。
本实施例中，可以利用经过训练的神经网络模型从图像中提取出化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。从而可以实现化学表达式对应的局部图像特征的自动提取，提高图像处理速度。
需要说明的是，本实施例除了通过神经网络模型进行局部图像特征提取之外，还可以采用手动方式，由用户在操作界面上框选出化学表达式对应图像区域，然后后台识别出图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。
在一种可能的设计中，识别模块32，具体用于：
根据化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度，识别出图像区域内的各个文本字符，以及各个文本字符的高度；
将高度小于所有文本字符平均高度的1/2的文本字符标记为原子数量；
将高度不小于所有文本字符平均高度的1/2的文本字符标记为原子。
本实施例中，由于化学表达式中除了元素符号之外，还有用于表征原子数量的数字，因此，在识别文本字符时，可以同时对文本字符的高度进行判断，若高度小于所有文本字符平均高度的1/2，则将文本字符标记为原子数量；从而可以便捷地识别出所有元素符号，便于后续步骤进行编码处理。
在一种可能的设计中，转化模块33，具体用于：
将标记为原子的文本字符与元素周期表中的元素字符进行匹配，若匹配成功，则获取文本字符以及文本字符的元素赋值；其中，元素赋值为文本字符对应的离子所携带的电荷；
根据文本字符以及文本字符的元素赋值进行编码，得到化学表达式对应的目标编码。
本实施例中，由于图像中的化学表达式未必是正确的表达式，因此，在进行编码之前，首先要将标记为原子的文本字符与元素周期表中的元素字符进行匹配，只有与元素周期表中的元素字符匹配，才是正确的文本字符；然后获取文本字符以及文本字符的元素赋值。元素赋值为文本字符对应的离子所携带的电荷，其作用是方便对文本字符的原子数量进行校正，避免出现原子数量的错误。
在一种可能的设计中，转化模块33，还用于：
若化学表达式中存在两种及以上的文本字符，则确定化学表达式为化合物表达式；否则，确定化学表达式为单质；
若化学表达式为化合物表达式，则获取各个文本字符的元素赋值，并根据正负化合价的代式和为零，对文本字符的原子数量进行校正；
将校正后的文本字符转为目标编码；其中，目标编码为搜索程序直接识别的格式。
本实施例中，可以通过正负化合价的代式和为零的原则，对文本字符的原子数量进行校正；从而得到正确的化学表达式。
在一种可能的设计中，查询模块34，具体用于：
根据目标编码中出现的离子符号，进行组合查询，得到化学表达式相关的内容。
本实施例中，通过离子符合组合查询的方式，可以全面迅速地获取到化学表达式相关的内容。
本实施例的化学表达式的查询装置，可以执行图2所示方法中的技术方案，其具体实现过程和技术原理参见图2所示方法中的相关描述，此处不再赘述。
本实施例，通过从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征；基于局部图像特征，识别出文本字符；将文本字符转化为目标编码；根据目标编码查询化学表达式相关的内容。从而可以实现化学表达式相关内容的便捷查询，查询效率更高。
图7是根据本申请第四实施例的示意图，如图7所示，本实施例中的装置在图6所示装置的基础上，还可以包括：
获取模块35，用于：
获取包含化学表达式的图像；其中，图像中的化学表达式的形式包括：手写体和/或印刷体。
本实施例中，当用户看到化学表达式却想要了解该化学表达式所表达的信息内容时，用户可以通过手机拍照化学表达式，或者手写化学表达式再拍照的方式得到包含化学表达式的图像。然后对包含化学表达式的图像进行局部图像特征提取、文本字符识别、目标编码等处理，最后根据目标编码查询化学表达式相关的内容。从而可以实现化学表达式相关内容的快速检索，无需用户输入完整规范的化学符号，搜索效率更高，用户体验佳。
在一种可能的设计中，还包括：显示模块36，用于：
根据预设的排版格式显示化学表达式相关的内容；其中，化学表达式相关的内容包括：化学式、化学名称、性质分析、用途、制备方法中的任一或任多项信息。
本实施例中，可以采用预设的排版格式显示化学表达式相关的内容，从而更加符合用户的阅读习惯，便于用户系统地查阅化学表达式相关的信息。
本实施例的化学表达式的查询装置，可以执行图2、图4所示方法中的技术方案，其具体实现过程和技术原理参见图2、图4所示方法中的相关描述，此处不再赘述。
本实施例，通过从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征；基于局部图像特征，识别出文本字符；将文本字符转化为目标编码；根据目标编码查询化学表达式相关的内容。从而可以实现化学表达式相关内容的便捷查询，查询效率更高。
根据本申请的实施例，本申请还提供了一种电子设备和一种可读存储介质。
图8是用来实现本申请实施例的化学表达式的查询方法的电子设备的框图；如图8所示，是根据本申请实施例的化学表达式的查询方法的电子设备的框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。
如图8所示，该电子设备包括：一个或多个处理器501、存储器502，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在电子设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在其它实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个电子设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图8中以一个处理器501为例。
存储器502即为本申请所提供的非瞬时计算机可读存储介质。其中，存储器存储有可由至少一个处理器执行的指令，以使至少一个处理器执行本申请所提供的化学表达式的查询方法。本申请的非瞬时计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行本申请所提供的化学表达式的查询方法。
存储器502作为一种非瞬时计算机可读存储介质，可用于存储非瞬时软件程序、非瞬时计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的化学表达式的查询方法对应的程序指令/模块。处理器501通过运行存储在存储器502中的非瞬时软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的化学表达式的查询方法。
存储器502可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据化学表达式的查询方法的电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器502可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些实施例中，存储器502可选包括相对于处理器501远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至化学表达式的查询的电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
化学表达式的查询方法的电子设备还可以包括：输入装置503和输出装置504。处理器501、存储器502、输入装置503和输出装置504可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
输入装置503可接收输入的数字或字符信息，以及产生与化学表达式的查询方法的电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，例如触摸屏、小键盘、鼠标、轨迹板、触摸板、指示杆、一个或者多个鼠标按钮、轨迹球、操纵杆等输入装置。输出装置504可以包括显示设备、辅助照明装置(例如，LED)和触觉反馈装置(例如，振动电机)等。该显示设备可以包括但不限于，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器和等离子体显示器。在一些实施方式中，显示设备可以是触摸屏。
此处描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、专用ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
这些计算程序(也称作程序、软件、软件应用、或者代码)包括可编程处理器的机器指令，并且可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。如本文使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(PLD))，包括，接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何信号。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。
本实施例，通过从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征；基于局部图像特征，识别出文本字符；将文本字符转化为目标编码；根据目标编码查询化学表达式相关的内容。从而可以实现化学表达式相关内容的便捷查询，查询效率更高。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (12)

1.一种化学表达式的查询方法，其特征在于，包括：
从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征；
基于所述局部图像特征，识别出文本字符；
将所述文本字符转化为目标编码；
根据所述目标编码查询所述化学表达式相关的内容。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征，包括：
通过经过训练的神经网络模型，提取出化学表达式对应的局部图像特征；所述局部图像特征包括：化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述局部图像特征，识别出文本字符，包括：
根据化学表达式对应图像区域的坐标、以及图像区域的宽度和高度，识别出所述图像区域内的各个文本字符，以及各个文本字符的高度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
根据文本字符的高度和所有文本字符的平均高度，对所述文本字符进行标记，得到用于表征原子的文本字符和用于表征原子数量的文本字符。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述文本字符转化为目标编码，包括：
将标记为原子的文本字符与元素周期表中的元素字符进行匹配，若匹配成功，则获取文本字符以及所述文本字符的元素赋值；根据文本字符以及所述文本字符的元素赋值进行编码，得到化学表达式对应的目标编码。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据文本字符以及所述文本字符的元素赋值进行编码，得到化学表达式对应的目标编码，包括：
若所述化学表达式中存在两种及以上的文本字符，则确定所述化学表达式为化合物表达式；否则，确定所述化学表达式为单质；
若所述化学表达式为化合物表达式，则获取各个文本字符的元素赋值，并根据正负化合价的代式和为零，对所述文本字符的原子数量进行校正；
将校正后的文本字符转为目标编码；其中，所述目标编码为搜索程序直接识别的格式。
7.根据权利要求1－6中任一项所述的方法，其特征在于，在从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征之前，还包括：
获取包含化学表达式的图像；其中，所述图像中的化学表达式的形式包括：手写体和/或印刷体。
8.根据权利要求1－6中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标编码查询所述化学表达式相关的内容，包括：
根据目标编码中出现的离子符号，进行组合查询，得到所述化学表达式相关的内容。
9.根据权利要求1－6中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
根据预设的排版格式显示所述化学表达式相关的内容；其中，所述化学表达式相关的内容包括：化学式、化学名称、性质分析、用途、制备方法中的任一或任多项信息。
10.一种化学表达式的查询装置，其特征在于，包括：
提取模块，用于从图像中提取出化学表达式对应的局部图像特征；
识别模块，用于基于所述局部图像特征，识别出文本字符；
转化模块，用于将所述文本字符转化为目标编码；
查询模块，用于根据所述目标编码查询所述化学表达式相关的内容。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1－9中任一项所述的方法。
12.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1－9中任一项所述的方法。
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