[發明專利]一種新型畸形保單圖像自動矯正方法

在審

• 申請號: 202111001232.5
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113570525A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 王合平;李闖
• 申請（專利權）人: 青島全掌柜科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T3/60;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 武漢聚信匯智知識產權代理有限公司 42258
• 代理人: 劉丹

1.一種新型畸形保單圖像自動矯正方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)基于攝影成像的光學原理，根據圖像的亮度分布構建平面法向量函數，并通過對旋轉平面法向量來實現圖像矯正；具體如下：

因為圖像在計算機中是以矩陣的形式存儲的，每個像素點包含R、G、B三色信息，設某一幅保單圖片從左至右有x行像素點，自上而下有y列像素點，每個像素點有3個信息，所以存儲形式為x×y×3，表示照片共有x×y個像素點，每個像素點上依次是R、G、B值，將RGB信息轉化為亮度信息L：

其中：

將圖像劃分成N個大小相同的正方形，每個正方形的邊長為a；

其中，mod是求余函數；Floor是向下取整函數，取a＝16像素的時候，識別效果最佳；根據式子(3)可知，當mod[x，a]≠0的時候，存在：

此時，需要對圖像的左側邊進行延伸，延伸的像素數量為ex；

因為延伸出來的像素是沒有保單信息的，為方便計算，延伸的ex數量的像素統一規定為R＝0、B＝0、G＝0；

同理，當mod[y，a]≠0的時候，存在：

此時，需要對圖像的底邊進行延伸，延伸的像素數量為ey；

因為延伸出來的像素是沒有保單信息的，為方便計算，延伸的ey數量的像素統一規定為R＝0、B＝0、G＝0；

在獲得邊長為a正方形像素區域之后，分別計算該區域的法向量；

每個邊長為a正方形像素區域包含四個頂點，逆時針排序，分別為p₁、p₂、p₃、p₄，四個頂點任取三個都能夠計算出同一個平面方程，為方便計算，統一取p₁、p₂、p₃三點；

對于任意像素點，以圖像左上角為原點，以從左至右方向為x軸方向，以從上到下為y軸方向，以垂直紙面向外為z軸方向構建坐標系，每個像素點的二維坐標表示為(px，py)，根據式子(1)和式子(2)能夠計算出像素點的亮度，將亮度作為像素點的第三維度，則每個像素點的三維坐標表示為(px，py，pz)，其中pz是根據式子(1)和式子(2)計算出來的亮度L；

假設某一個邊長為a正方形像素區域的p₁、p₂、p₃三點的坐標依次為(px1，py1，pz1)、(px2，py2，pz2)、(px3，py3，pz3)，構建平面求解方程：

根據式子(6)得到A、B、C，則該平面的法向量為(A，B，C)；

(A，B，C)×T＝(0，0，1) (7)

根據式子(7)得到向量T，向量T就是此邊長為a正方形像素區域的旋轉向量，根據T進行旋轉，能夠將此邊長為a正方形像素區域矯正；和/或：

(2)使用自適應核函數對保單圖像進行卷積處理，實現算法層面的畸變矯正；具體如下：

設某一幅保單圖片的存儲形式為x×y×3，共劃分了N個邊長為a的正方形像素區域，并計算出了每個像素點的亮度，所使用的卷積核的尺寸為3×3；

在卷積過程中，會依次對保單圖片提取出3×3的區域，與卷積核相乘；此部分為通用卷積方法；

定義核函數：

g為自然數，不同的g直接影響了核函數的功能；

對于任意一個卷積區域reg_i，用其每個像素的亮度構建區域矩陣T_l，i

矩陣T_k和T_l，i的尺寸為3×3；

σ＝r(T_k×T_l，i) (10)

式子(10)中的r是線性代數中求解矩陣的秩的意思，使用σ構建正態分布概率密度函數：

其中，e為自然常數；

計算行列式d_i：

d_i＝|T_k×T_l，i| (12)

構建求解方程：

將式子(8)到式子(12)代入式子(13)，得到g，然后使用T_k對圖像進行卷積操作，實現了使用自適應核函數對畸變部分進行矯正的過程。

2.如權利要求1所述的一種新型畸形保單圖像自動矯正方法，其特征在于，所述方法整體流程如下：

Step1：根據式子(1)、式子(2)將RGB信息轉化為亮度信息L；

Step2：取a＝16；

Step3：根據式子(3)、式子(4)、式子(5)計算N，并對圖片進行延伸；

Step4：取i＝1；

Step5：判斷i≤N，為真轉Step6，否則轉8；

Step6：根據式子(6)、式子(7)計算第i個正方形的平面法向量和選擇法向量，并對圖像進行旋轉；

Step7：i＝i+1，轉Step5；

Step8：利用傳統的卷積方法，對圖片劃分卷積區域，共M個卷積區域；

Step9：取i＝1；

Step10：判斷i≤M，為真轉Step10，否則轉14；

Step11：根據式子(8)到式子(13)求解第i個卷積區域對應的g；

Step12：利用傳統的卷積方法對第i個卷積區域進行卷積操作；

Step13：i＝i+1，轉Step10；

Step14：結束。