CN109035266A - 一种利用普通摄像完成身份证便携扫描的算法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图像处理和图像识别领域，提供了一种利用普通摄像完成身份证便携扫描的算法。所述算法包括：身份证正反面彩色图片的采集；图像分割获得感兴趣区域；图像配准进行几何变换；图像滤波抑制噪声；图像增强调整清晰度和对比度；依据尺寸计算为图像添加背景幕布。本发明提供的技术方案能够便携、快捷的获得一组身份证标准电子扫描件，该电子扫描件直接打印于标准尺寸规格的纸上可以得到1比1大小比例的身份证复印件。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理和图像识别领域，提供了一种利用普通摄像完成身份证便携扫描的算法。
背景技术
生活中办理各种实名制事务时往往需要1比1大小比例的身份证扫描件，获得扫描件常用的办法是使用传统扫描仪对证件进行扫描。然而，现实中传统扫描仪并不是随时随地可以得到的，并且传统扫描仪通常笨重、处理速度慢、价格昂贵。为了克服传统扫描仪诸多缺点，市场已经出现了摄像扫描仪产品。现有摄像扫描仪普遍为摄像头、摇臂、伸缩机身、拍摄台结构，被扫描证件必需放置在拍摄台的指定区域。所以其具有结构复杂、不易携带、操作复杂的缺点，难以达到令人满意的便携化和自动化。
发明内容
本发明目的在于提供一种利用普通摄像完成身份证便携扫描的算法。该方法能够完全脱离扫描仪，在具有摄像头的移动终端，包括手机、笔记本电脑、平板电脑、POS机、车载电脑、手持便携设备上通过动态拍照，方便快捷的获得一组身份证标准电子扫描件，该电子扫描件直接打印于标准尺寸规格的纸上可以得到1比1大小比例的身份证复印件。
一种利用普通摄像完成身份证便携扫描的算法，算法流程图如图1所示，其特征在于，所述方法包括：
步骤一. 身份证正反面彩色图像的采集过程；
步骤二. 图像分割获得感兴趣区域过程：
步骤三. 图像配准进行几何变换过程；
步骤四. 图像滤波抑制噪声过程；
步骤五. 图像增强调整清晰度和对比度过程；
步骤六. 添加背景幕布过程，
设当代身份证证件实际的长度与宽度与圆角半径的比为L0比W0比R0；设标准尺寸规格的纸短边长度为LD，长边长度为WD；设打印机短边最小打印边距为LE，长边最小打印边距为WE。
所述身份证正反面彩色图像的采集要求为：
身份证图形所占区域需完全覆盖采集到的所述彩色图片正中心的矩形区域，所述矩形区域的长度与所述图片的长度的比值为A，所述矩形区域的宽度与所述图片的宽度的比值为B，其中A和B均大于0小于1；此外，采集时身份证与镜头轴向间呈任意夹角，身份证图形底边与所述彩色图片底边的夹角小于45度。
所述图像分割获得感兴趣区域的过程包括：
根据所述步骤一采集到的所述彩色图片，获取对应的灰度图像；
根据所述灰度图像，获取对应的轮廓二值图像；
根据所述轮廓二值图像，获取所述轮廓二值图像中所有线段方程；
根据所述的所有线段方程，分割感兴趣区域；包括：将线段所在直线与所述矩形区域有交集的线段去除过程；将处于所述轮廓二值图像中位于上、下、左、右四个区域的剩余线段分别分组，去除所属每个区域中距离所述轮廓二值图像中心原点的距离大于某一阈值的线段，获取所述四个区域所有处于身份证图形边缘附近的线段方程过程；对所述四个区域每个区域的剩余线段做直线拟合，获取对应四条直线方程过程；根据所述四条直线方程，获取四个交点坐标过程；四个交点所包围区域即为所述感兴趣区域。
所述几何变换的方法为：
切割所述步骤二得到的所述的感兴趣区域，将其通过透视映射变换为长度为L像素，宽度为W像素的矩形图片；将所述矩形图片的四个角切割为半径R的圆角，获得原始圆角矩形图片；其中，L与W与R的比值为L0比W0比R0。
所述滤波方法具体为自适应中值滤波：
所述滤波方法保留图形边缘，滤除背景中的亮点和暗点；对所述步骤三得到的所述的原始圆角矩形图片进行所述滤波方法，获得去除噪声的圆角矩形图片。
所述调整清晰度和对比度的方法分别具体为二阶微分拉普拉斯空间域滤波和像素值点运算：
所述调整清晰度的方法使图像细节更加清晰，提高图像锐度；所述调整对比度的方法包括线性变换、对数变换、和伽玛变换，使图像的明暗度和对比度得到改善；对所述步骤四得到的所述的去除噪声的圆角矩形图片进行所述调整清晰度和对比度的方法，获得增强且去除噪声的圆角矩形图片。
所述添加背景幕布的过程包括：
计算背景幕布的长度LB像素：
LB = L * (LD – 2 * LE) / L0；
计算背景幕布的宽度WB像素：
WB = W * (WD – 2 * WE) / W0；
将所述步骤五得到的所述的增强且去除噪声的圆角矩形图片，包括身份证正面和反面，分别不覆盖地放置于所述背景幕布之上，获得电子扫描件。
直接在打印机上用标准尺寸规格的纸适应边框打印该电子扫描件，可以获得1比1大小比例的身份证复印件。
本发明提供的技术方案提供一种全新的身份证扫描方案，通过图像处理和图像识别技术提高了便携程度和自动化程度。
附图说明
图1为：一种利用普通摄像完成身份证便携扫描的算法流程图。
图2为；图片采集示意图。
图3为：分割感兴趣区域的过程示意图。
图4为：电子扫描件尺寸和布局示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种利用普通摄像完成身份证便携扫描的算法，算法流程图如图1所示，其特征在于，所述方法包括以下过程：
步骤一. 身份证正反面彩色图像的采集过程101；
步骤二. 图像分割获得感兴趣区域过程102：
步骤三. 图像配准进行几何变换过程103；
步骤四. 图像滤波抑制噪声过程104；
步骤五. 图像增强调整清晰度和对比度过程105；
步骤六. 添加背景幕布过程106；
设当代身份证证件实际的长度与宽度与圆角半径的比为L0比W0比R0；设标准尺寸规格的纸（如A4、A3等）短边长度为LD，长边长度为WD；设打印机短边最小打印边距为LE，长边最小打印边距为WE。
所述101中对身份证正反面彩色图像的采集要求为：
图片采集示意图如图2所示；身份证图形202所占区域需完全覆盖采集到的彩色图片204正中心的矩形区域201，所述矩形区域201的长度与所述彩色图片204的长度的比值为A，所述矩形区域201的宽度与所述彩色图片204的宽度的比值为B，其中A和B均大于0小于1；此外，采集时身份证与镜头轴向间呈任意夹角，所述身份证图形202底边与所述彩色图片204底边的夹角小于45度；所述彩色图片201内允许出现包括手指、墙壁、天花板、室内杂物等背景物203。
所述102中图像分割获得感兴趣区域的过程包括：
1. 根据所述101采集到的所述彩色图片204，获取对应的灰度图像；
2. 根据所述灰度图像，获取对应的轮廓二值图像；
3. 根据所述轮廓二值图像，获取所述轮廓二值图像中所有线段方程；
4. 根据所述的所有线段方程，分割感兴趣区域，过程示意图如图3所示；包括：将线段所在直线与所述矩形区域201有交集的线段去除过程301；将处于所述轮廓二值图像中位于上、下、左、右四个区域的剩余线段分别分组，去除所属每个区域中距离所述轮廓二值图像中心原点的距离大于某一阈值的线段，获取所述四个区域所有处于身份证图形边缘附近的线段方程过程302；对所述四个区域每个区域的剩余线段做直线拟合，获取对应四条直线方程过程303；根据所述四条直线方程，获取四个交点坐标过程304；四个交点所包围区域即为所述102中感兴趣区域。
所述103中几何变换的方法为：
切割所述102得到的所述的感兴趣区域，将其通过透视映射变换为长度为L像素，宽度为W像素的矩形图片；将所述矩形图片的四个角切割为半径R的圆角，获得原始圆角矩形图片。其中，L与W与R的比值为L0比W0比R0。
所述104中的滤波方法具体为自适应中值滤波：
所述滤波方法保留图形边缘，滤除背景中的亮点和暗点；对所述103得到的所述的原始圆角矩形图片进行所述滤波方法，获得去除噪声的圆角矩形图片。
所述105中调整清晰度和对比度的方法分别具体为二阶微分拉普拉斯空间域滤波和像素值点运算：
所述调整清晰度的方法使图像细节更加清晰，提高图像锐度；所述调整对比度的方法包括线性变换、对数变换、和伽玛变换，使图像的明暗度和对比度得到改善；对所述104得到的所述的去除噪声的圆角矩形图片进行所述调整清晰度和对比度的方法，获得增强且去除噪声的圆角矩形图片。
所述106添加背景幕布的过程包括：
1. 计算背景幕布的长度LB像素：
LB = L * (LD – 2 * LE) / L0；
2. 计算背景幕布的宽度WB像素：
WB = W * (WD – 2 * WE) / W0；
3. 将105得到的所述的增强且去除噪声的圆角矩形图片，包括身份证正面和反面，分别不覆盖地放置于所述背景幕布之上，获得电子扫描件；电子扫描件尺寸和布局示意图如图4所示，包括身份证正面图形401、身份证背面图402、背景幕布403。
直接在打印机上用标准尺寸规格的纸适应边框打印该电子扫描件，可以获得1比1大小比例的身份证复印件。
本发明提供的技术方案提供一种全新的身份证扫描方案，通过图像处理和图像识别技术提高了便携程度和自动化程度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种利用普通摄像完成身份证便携扫描的算法，其特征在于，所述方法包括以下过程：
步骤一. 身份证正反面彩色图像的采集过程；
步骤二. 图像分割获得感兴趣区域过程：
步骤三. 图像配准进行几何变换过程；
步骤四. 图像滤波抑制噪声过程；
步骤五. 图像增强调整清晰度和对比度过程；
步骤六. 添加背景幕布过程，
设当代身份证证件实际的长度与宽度与圆角半径的比为L0比W0比R0；设标准尺寸规格的纸短边长度为LD，长边长度为WD；设打印机短边最小打印边距为LE，长边最小打印边距为WE。
2.根据权利要求1所述的一种利用普通摄像完成身份证便携扫描的算法，其特征在于，所述身份证正反面彩色图像的采集要求为：
身份证图形所占区域需完全覆盖采集到的所述彩色图片正中心的矩形区域，所述矩形区域的长度与所述图片的长度的比值为A，所述矩形区域的宽度与所述图片的宽度的比值为B，其中A和B均大于0小于1；此外，采集时身份证与镜头轴向间呈任意夹角，身份证图形底边与所述彩色图片底边的夹角小于45度。
3.根据权利要求1所述的一种利用普通摄像完成身份证便携扫描的算法，其特征在于，所述图像分割获得感兴趣区域的过程包括：
根据所述步骤一采集到的所述彩色图片，获取对应的灰度图像；
根据所述灰度图像，获取对应的轮廓二值图像；
根据所述轮廓二值图像，获取所述轮廓二值图像中所有线段方程；
根据所述的所有线段方程，分割感兴趣区域；包括：将线段所在直线与所述矩形区域有交集的线段去除过程；将处于所述轮廓二值图像中位于上、下、左、右四个区域的剩余线段分别分组，去除所属每个区域中距离所述轮廓二值图像中心原点的距离大于某一阈值的线段，获取所述四个区域所有处于身份证图形边缘附近的线段方程过程；对所述四个区域每个区域的剩余线段做直线拟合，获取对应四条直线方程过程；根据所述四条直线方程，获取四个交点坐标过程；四个交点所包围区域即为所述感兴趣区域。
4.根据权利要求1所述的一种利用普通摄像完成身份证便携扫描的算法，其特征在于，所述几何变换的方法为：
切割所述步骤二得到的所述的感兴趣区域，将其通过透视映射变换为长度为L像素，宽度为W像素的矩形图片；将所述矩形图片的四个角切割为半径R的圆角，获得原始圆角矩形图片；其中，L与W与R的比值为L0比W0比R0。
5.根据权利要求1所述的一种利用普通摄像完成身份证便携扫描的算法，其特征在于，所述滤波方法具体为自适应中值滤波：
所述滤波方法保留图形边缘，滤除背景中的亮点和暗点；对所述步骤三得到的所述的原始圆角矩形图片进行所述滤波方法，获得去除噪声的圆角矩形图片。
6.根据权利要求1所述的一种利用普通摄像完成身份证便携扫描的算法，其特征在于，所述调整清晰度和对比度的方法分别具体为二阶微分拉普拉斯空间域滤波和像素值点运算：
所述调整清晰度的方法使图像细节更加清晰，提高图像锐度；所述调整对比度的方法包括线性变换、对数变换、和伽玛变换，使图像的明暗度和对比度得到改善；对所述步骤四得到的所述的去除噪声的圆角矩形图片进行所述调整清晰度和对比度的方法，获得增强且去除噪声的圆角矩形图片。
7.根据权利要求1所述的一种利用普通摄像完成身份证便携扫描的算法，其特征在于，所述添加背景幕布的过程包括：
计算背景幕布的长度LB像素：
LB = L * (LD – 2 * LE) / L0；
计算背景幕布的宽度WB像素：
WB = W * (WD – 2 * WE) / W0；
将所述步骤五得到的所述的增强且去除噪声的圆角矩形图片，包括身份证正面和反面，分别不覆盖地放置于所述背景幕布之上，获得电子扫描件。
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