[發明專利]一種票據方向檢測矯正方法及自動檢票系統

有效

• 申請號: 201811243750.6
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109447067B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 韋海成;許亞杰;李云琴;肖明霞
• 申請（專利權）人: 北方民族大學
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/34;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 林輝輪;張玲

本發明涉及一種票據方向檢測矯正方法及自動檢票系統，其中，所述票據方向檢測矯正方法采用特征區域聚類算法和Radon變換對票據方向進行檢測和矯正，檢測過程高效、結果準確，不僅能對全角度(0⁰～360⁰)的票據圖像進行方向檢測與矯正，而且能夠消除圖像本身復雜背景、方向特征區域鄰域像素點對方向檢測的干擾，有利于票面自動化識別系統中信息區域的定位與切割，實用性強、適用面廣。

技術領域

本發明涉及自動檢票技術領域，具體涉及一種票據方向檢測矯正方法及自動檢票系統。

背景技術

紙質票據的自動檢測系統，被廣泛應用于火車站、高鐵站、電影院等相關領域；然而，在進行自動檢票時，票據方向通常存在一定的偏差，不利于自動檢票系統的識別效率和精度；例如，對于人流量相對大的火車站，通常設置有自動檢票系統(即票面信息自動識別系統)，在實際使用時，由于人為投放火車票的方向、角度等位置信息存在差異性，導致自動檢票系統拍攝到的火車票圖像方向不一致，這種不一致的圖像會對火車票的識別效率與精度產生不利影響，大大限制了火車票自動檢票系統的識別率，給車站人工服務窗口增加工作量。為此，針對火車票圖像研究一種車票方向檢測矯正方法是很有必要的。

目前，常用的圖像方向檢測方法：主要是基于圖像的邊緣特征，通過Sobel 算子、canny算子等檢測圖像中的直線(如鐵路軌道、橋梁裂痕、運動軌跡、矩形框等)，結合Radon變換(0°～180°)進行方向積分投影，并提取投影的最大值，對直線進行方向檢測。例如，針對圖像的傾斜角，通過Sobel算子提取字符的邊緣，再結合Radon變換就可以檢測圖像的傾斜角；針對軌道圖像矯正，采用canny算子提取圖像的邊緣，結合radon變換提取圖像的直線，計算原軌道的坐標可以對圖像進行矯正；針對直線鋼軌的識別問題，提出了基于radon變換提取直線角度差與平均距離篩選出鋼軌邊緣直線，可以實現直線鋼軌的識別；針對運動模糊圖像的方向估計，結合頻譜的邊緣檢測與radon相結合的改進算法可以估計出運動模糊圖像的方向；針對橋梁裂縫，利用小波變換突出橋梁的紋理特征，結合radon變換可以獲得的特征值對橋梁裂縫的進行識別。

然而，現有的圖像方向檢測的方法中，算法只能夠對于(0°～180°)范圍內的直線方向進行檢測；因為，當將圖像進行0°～360°投影時，所旋轉的軸線在θ°(0°θ180°)與(θ+180)°的投影結果相同，Radon曲線會出現兩個投影最大值，此時，無法確定哪個最大值所對應的角度能夠表征圖像的傾斜角度；而且該類算法在對圖像進行直線提取時，通常會出現偽方向特征直線的存在，同時，對于直線起始點不同的情況，通常會得到相似的投影結果，對檢測結果造成干擾，使得檢測效果不佳；此外，現有的檢測圖像方向的方法對于圖像背景較為簡單的工業器件實用性強，且對圖像拍攝質量要求高；而對于背景環境較為復雜的場合，非常容易出現提取到錯誤直線的情況，例如，在火車票自動檢票系統獲取車票圖像的環節中，拍攝處于開放式環境，拍攝質量易受影響，且火車票本身背景復雜，所提取直線易出現提取錯誤的問題，使得現有的方向檢測方法不能夠有效的解決火車票圖像方向檢測與矯正的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的票面自動化識別系統中，所拍攝的票據圖像方向不一致對檢票的效率與精度造成的不利影響，提供了一種基于特征區域聚類算法和Radon變換的票據方向檢測矯正方法，以保證票面自動化識別系統中票據圖像方向具有一致性。

本發明所采用的技術方案是：

一種票據方向檢測矯正方法，包括以下步驟：

步驟1、對所采集的票據圖像進行灰度處理，獲得灰度圖像；

步驟2、采用特征區域聚類算法對所述灰度圖像進行圖像分割，并通過設置灰度閾值突出票據上的信息區域；

步驟3、通過圖像形態學閉運算，對所述信息區域進行填充和修正；并利用圖像塊操作，從所述信息區域中提取方向特征區域，并使得票據圖像僅保留方向特征區域；