[發明專利]殘缺或變形的四邊形圖像的校正方法

在審

• 申請號: 201310733877.7
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103679638A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 王倩文;游晶;徐靖;謝德浩
• 申請（專利權）人: 廣州廣電運通金融電子股份有限公司
• 主分類號: G06T3/60
• 分類號: G06T3/60;G06T5/00;G06T7/60
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 曹志霞

技術領域

本發明涉及有價文件、票據、證件圖像的識別技術，尤其是涉及金融領域的鈔票等有價文件、車票等票據以及如身份證等證件四邊形圖像的邊緣檢測及校正方法。

背景技術

有價文件、票據、證件等識別裝置中，常常由于放置或高速運動等過程發生位置傾斜，運動變形等，因此產生的圖像多為傾斜、存在變形的圖像。因此在進行其識別時，第一步常常是對所采集到的圖像進行邊緣檢測和傾斜校正，進而對傾斜校正后的圖像內容進行識別。因此，邊緣檢測、傾斜校正是有價文件、票據、證件等識別系統設計中的一個重要課題。

有價文件、票據、證件圖像在邊緣檢測、傾斜校正過程中，具有以下特點：

1.外形為四邊形，但在四個邊緣上常常可能存在殘損，而我們需要獲取的是有價文件、票據、證件沒有殘損情況下的邊緣。

2.識別裝置對于識別時間、存儲空間要求較高。如普通的存取款機，其處理有價介質的速度很快。而在每個有價介質的處理中，包含了多項識別項目，例如有價文件類型識別、有價文件冠字號識別、有價文件真偽識別、有價文件清分識別等，因此要求其邊緣檢測、傾斜校正的時間短。而且，較多的有價介質在嵌入式等硬件平臺上實現，對于存儲空間也提出了嚴格要求。

3.有價文件在識別裝置運動過程中，可能存在摩擦系數不一致等因素，產生的圖像存在變形。或者在證件掃描中存在角度問題，產生的證件圖像存在梯形變形等。

常用的邊緣檢測算法有Hough變換，Hough變換是從將直角坐標系映射到極坐標系，如一條直線在直角坐標系中表示為y=kx+b，在極坐標系下表示為r=xcos(θ)+y?sin(θ)，直角坐標系中任何一條直線對應極坐標系的一個點。利用Hough變換進行邊緣檢測時，是將圖像中的邊緣點，計算其對應極坐標變換域中對應的點(r,θ)，對變換域中的對應點進行累計，獲取其最大分布的點，進而得到所要檢測邊緣的直線上的點，并剔除不在該邊緣上的點。由于映射過程中，對于每一個點均需要進行一次余弦、一次正弦計算，計算量較大，且為浮點計算，計算時間較長。

另一種常見的邊緣檢測算法還有Canny邊緣檢測。Canny算子是基于最優化算法邊緣檢測算子，具有良好的信噪比和檢測精度。首先利用高斯濾波進行圖像去噪。接著用一階偏導的有限差分計算梯度的幅值和方向。然后通過對梯度幅值應用非極大值抑制。最后用雙閾值算法檢測并且連接邊緣。其計算量較大，計算時間較長。

因此，需要提出一種能對存在殘損、變形的有價文件、票據或證件圖像，快速進行邊緣檢測和傾斜校正的方法。

發明內容

為了解決現有技術中邊緣檢測算法計算時間較長的問題，本發明提供一種針對存在殘缺、變形的有價文件、票據、證件圖像，快速進行邊緣檢測和傾斜校正的方法。

該殘缺或變形的四邊形圖像的校正方法，包括：步驟一、邊緣點檢測，利用采集到的圖像中圖像區域與背景區域的灰度值差異，快速地進行邊緣點的檢測，且利用有價文件圖像的四邊形特征，邊緣為直線，對每條邊在X方向進行等間隔ΔW的邊緣點檢測，獲取有限的邊緣點，進行邊緣擬合獲取直線方程；步驟二、異常邊緣點剔除，剔除由于殘缺、褶皺等情況而檢測到的異常點，提高直線擬合精度；利用有價文件圖像的邊緣殘損的部分小于非殘損部分的特點，統計其相鄰邊緣點的斜率分布，統計斜率分布最大的作為待擬合直線的斜率，對于不在最大斜率范圍的邊緣點進行剔除；步驟三、直線擬合，對剔除異常點后的邊緣點點集進行最小二乘擬合，獲得其邊緣直線方程；步驟四、頂點計算，根據前三個步驟求解得到的四條邊緣直線，利用直線交點求解獲得四邊形的四個頂點；以及步驟五、圖像校正，在雙線性空間內，利用比例關系，獲取校正前后各點的對應關系，并通過灰度插值，從而獲得有價文件圖像的傾斜校正圖像。