卡片边缘提取方法和装置制造方法及图纸

本公开是关于一种卡片边缘提取方法和装置，属于图像处理领域。该方法包括：获取待提取卡片边缘图像的灰度图像中的至少一个候选直线；对于每个候选直线上的每个样本像素点，从该候选直线的法向直线上，获取第一像素点和第二像素点；计算样本像素点、第一像素点和第二像素点在法向直线上的法向梯度，计算样本像素点的特征值；确定每个候选直线的指定特征值，将指定特征值最大的候选直线确定为卡片的边缘线。本发明专利技术通过利用卡片边缘线上的像素点梯度高于位于该边缘线两侧的、该像素点附近的像素点梯度这一特点，筛选掉卡片图案上的直线，排除图案上直线的干扰，提高边缘提取的准确率。

【技术实现步骤摘要】
卡片边缘提取方法和装置
本公开是关于图像处理领域，具体来说是关于卡片边缘提取方法和装置。
技术介绍
图像边缘是图像的基本特征，随着图像识别技术的发展和普及，对图像边缘提取的研究也越来越重要。提取图像边缘时，先对图像进行去噪处理，得到灰度图像，利用Sobel(索贝尔)或者Canny等算子提取灰度图像的边缘，再通过霍夫变换进行线段检测，得到灰度图像中的边缘线段。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现相关技术存在缺陷，例如：要提取图像中卡片的边缘时，卡片上可能会有各种各样的图案，如银行卡上印刷的图案等。如果卡片的图案中包括明显的直线时，利用上述边缘提取方法，就会提取到该直线，误将该直线作为卡片的边缘，影响了卡片边缘提取的准确率。
技术实现思路
为了解决相关技术中存在的问题，本公开提供了一种卡片边缘提取方法。所述技术方案如下：根据本公开实施例的第一方面，提供了一种卡片边缘提取方法，所述方法包括：根据待提取的边缘方向，获取待提取卡片边缘图像的灰度图像中的至少一个候选直线，每个候选直线上包括至少一个样本像素点；对于每个候选直线上的每个样本像素点，从所述候选直线的法向直线上，获取第一像素点和第二像素点，所述法向直线经过所述样本像素点且垂直于所述候选直线，所述第一像素点和所述第二像素点位于所述候选直线的两侧，且根据所述候选直线上的每个样本像素点所获取的第一像素点与相应样本像素点之间的距离均为第一指定像素距离，所获取的第二像素点与相应样本像素点之间的距离均为第二指定像素距离；根据所述灰度图像中每个像素点的梯度，计算所述样本像素点、所述第一像素点和所述第二像素点在所述法向直线上的法向梯度，根据计算得到的法向梯度，计算所述样本像素点的特征值，所述特征值与所述样本像素点的法向梯度正相关，与所述第一像素点和所述第二像素点的法向梯度负相关；对于每个候选直线，对所述候选直线上的至少一个样本像素点的特征值进行统计，得到所述候选直线的指定特征值，将所述至少一个候选直线中指定特征值最大的候选直线确定为所述卡片的边缘线。所述根据计算得到的法向梯度，计算所述样本像素点的特征值包括：根据所述样本像素点、所述第一像素点和所述第二像素点的法向梯度，应用以下公式，计算所述样本像素点的特征值：其中，D表示所述样本像素点，k(D)表示所述样本像素点的特征值，t0表示所述样本像素点的法向梯度，t1表示所述第一像素点的法向梯度，t2表示所述第二像素点的法向梯度。所述对于每个候选直线，对所述候选直线上的至少一个样本像素点的特征值进行统计，得到所述候选直线的指定特征值包括：按照所述至少一个样本像素点的特征值之间的大小关系，对所述至少一个特征值进行排序，得到特征值序列；选取位于所述特征值序列中间的特征值，作为所述候选直线的指定特征值。所述根据待提取的边缘方向，获取待提取卡片边缘图像的灰度图像中的至少一个候选直线包括：根据预设倍数，降低所述灰度图像的分辨率，得到第一分辨率图像；根据所述边缘方向，从所述第一分辨率图像中选取至少一个直线，作为第一候选直线；根据预设间隔倍数，提高所述第一分辨率图像的分辨率，得到第二分辨率图像；根据所述边缘方向，从所述第二分辨率图像中，获取位于所述第一候选直线的第一预设邻域内的至少一个第二候选直线，计算每个第二候选直线的指定特征值，将指定特征值最大的第二候选直线作为所述第二分辨率图像的特征候选直线；继续根据所述预设间隔倍数，提高所述第二分辨率图像的分辨率，得到分辨率图像，获取分辨率图像的特征候选直线，直至得到的分辨率图像的分辨率与所述灰度图像的分辨率相同，获取每个分辨率图像的特征候选直线。所述从所述第二分辨率图像中，获取位于所述第一候选直线的第一预设邻域内的至少一个第二候选直线包括：从所述第二分辨率图像的每个边缘线中，获取与所述边缘方向垂直的第一边缘线和第二边缘线；对于每个第一候选直线，确定所述第一候选直线与所述第一边缘线的第一交点，以及所述第一候选直线与所述第二边缘线的第二交点；从所述第一边缘线上以所述第一交点为中点的第一预设区间内，获取至少一个第一边缘点，从所述第二边缘线上以所述第二交点为中点的第二预设区间内，获取至少一个第二边缘点；将所述至少一个第一边缘点中的每个第一边缘点，以及所述至少一个第二边缘点中的每个第二边缘点分别进行组合，根据所组合的第一边缘点和第二边缘点，确定至少一个第二候选直线。所述根据所述边缘方向，从所述第一分辨率图像中选取至少一个直线，作为第一候选直线包括：根据所述边缘方向，计算所述第一分辨率图像中每个像素点的特征值；根据所述第一分辨率图像中每个像素点的特征值，确定第一候选直线。所述根据所述边缘方向，计算所述第一分辨率图像中每个像素点的特征值包括：对于所述第一分辨率图像中的每个像素点，从指定法向直线上，获取第三像素点和第四像素点，所述指定法向直线经过所述像素点且垂直于所述边缘方向，所述第三像素点和所述第四像素点位于所述像素点的两侧，且根据所述第一分辨率图像中的每个像素点所获取的第三像素点与相应像素点之间的距离均为第三指定像素距离，所获取的第四像素点与相应像素点之间的距离均为第四指定像素距离；根据所述第一分辨率图像中每个像素点的梯度，计算所述像素点、所述第三像素点和所述第四像素点在所述指定法向直线上的法向梯度，根据计算得到的法向梯度，计算所述像素点的特征值。所述根据所述第一分辨率图像中每个像素点的特征值，确定第一候选直线包括：将所述第一分辨率图像中特征值大于预设特征值阈值的像素点作为指定像素点，将所述第一分辨率图像中的指定像素点的像素值设置为1，将所述第一分辨率图像中的其他像素点的像素值设置为0，得到二值化图像；对于每个指定像素点，根据所述指定像素点的第二预设邻域内每个像素点的像素值，确定所述指定像素点的主方向，所述第二预设邻域内经过所述指定像素点且沿所述主方向的直线两侧的像素点的像素值差异最大；计算所述二值化图像中每个指定像素点的主方向所对应的向量之和，确定所述二值化图像的指定主方向；对于所述二值化图像中的每个指定像素点，获取经过所述指定像素点且与所述指定主方向平行的指定直线，计算所述指定像素点的像素值从所述指定像素点的主方向投影至所述指定直线上所得到的像素值分量；计算每个指定直线上的每个指定像素点的像素值分量之和，作为每个指定直线的像素值总分量，将所述二值化图像中像素值总分量最大的指定直线作为所述第一候选直线。所述方法还包括：当已获取到每个边缘方向上的至少一个特征候选直线时，从每个边缘方向上分别获取一个特征候选直线进行组合，得到至少一个特征直线集合，每个特征直线集合中包括在不同边缘方向上的至少一个特征候选直线；对于每个特征直线集合，获取所述特征直线集合中的至少一个特征候选直线所构成的至少一个交点；对于每个特征候选直线上的每个交点，获取所述特征候选直线上，分别以所述交点为中点的至少一个内侧像素点和至少一个外侧像素点，计算所述至少一个内侧像素点的特征值的第一平均值，以及所述至少一个外侧像素点的特征值的第二平均值；计算所述第一平均值与所述第二平均值之间的比例，作为所述交点的特征比例；计算所述至少一个特征候选直线上的每个交点的特征比例之和，作为所述特征直线集合的集合特征值；从所述至少一个特征直线集合中，选取集合特征值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卡片边缘提取方法，其特征在于，所述方法包括：根据待提取的边缘方向，获取待提取卡片边缘图像的灰度图像中的至少一个候选直线，每个候选直线上包括至少一个样本像素点；对于每个候选直线上的每个样本像素点，从所述候选直线的法向直线上，获取第一像素点和第二像素点，所述法向直线经过所述样本像素点且垂直于所述候选直线，所述第一像素点和所述第二像素点位于所述候选直线的两侧，且根据所述候选直线上的每个样本像素点所获取的第一像素点与相应样本像素点之间的距离均为第一指定像素距离，所获取的第二像素点与相应样本像素点之间的距离均为第二指定像素距离；根据所述灰度图像中每个像素点的梯度，计算所述样本像素点、所述第一像素点和所述第二像素点在所述法向直线上的法向梯度，根据计算得到的法向梯度，计算所述样本像素点的特征值，所述特征值与所述样本像素点的法向梯度正相关，与所述第一像素点和所述第二像素点的法向梯度负相关；对于每个候选直线，对所述候选直线上的至少一个样本像素点的特征值进行统计，得到所述候选直线的指定特征值，将所述至少一个候选直线中指定特征值最大的候选直线确定为所述卡片的边缘线。

【技术特征摘要】
1.一种卡片边缘提取方法，其特征在于，所述方法包括：根据待提取的边缘方向，获取待提取卡片边缘图像的灰度图像中的至少一个候选直线，每个候选直线上包括至少一个样本像素点；对于每个候选直线上的每个样本像素点，从所述候选直线的法向直线上，获取第一像素点和第二像素点，所述法向直线经过所述样本像素点且垂直于所述候选直线，所述第一像素点和所述第二像素点位于所述候选直线的两侧，且根据所述候选直线上的每个样本像素点所获取的第一像素点与相应样本像素点之间的距离均为第一指定像素距离，所获取的第二像素点与相应样本像素点之间的距离均为第二指定像素距离；根据所述灰度图像中每个像素点的梯度，计算所述样本像素点、所述第一像素点和所述第二像素点在所述法向直线上的法向梯度，根据计算得到的法向梯度，计算所述样本像素点的特征值，所述特征值与所述样本像素点的法向梯度正相关，与所述第一像素点和所述第二像素点的法向梯度负相关；对于每个候选直线，对所述候选直线上的至少一个样本像素点的特征值进行统计，将得到的统计数值作为所述候选直线的指定特征值，将所述至少一个候选直线中指定特征值最大的候选直线确定为所述卡片的边缘线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据计算得到的法向梯度，计算所述样本像素点的特征值包括：根据所述样本像素点、所述第一像素点和所述第二像素点的法向梯度，应用以下公式，计算所述样本像素点的特征值：其中，D表示所述样本像素点，k(D)表示所述样本像素点的特征值，t0表示所述样本像素点的法向梯度，t1表示所述第一像素点的法向梯度，t2表示所述第二像素点的法向梯度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于每个候选直线，对所述候选直线上的至少一个样本像素点的特征值进行统计，将得到的统计数值作为所述候选直线的指定特征值包括：按照所述至少一个样本像素点的特征值之间的大小关系，对所述至少一个样本像素点的特征值进行排序，得到特征值序列；选取位于所述特征值序列中间的特征值，作为所述候选直线的指定特征值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据待提取的边缘方向，获取待提取卡片边缘图像的灰度图像中的至少一个候选直线包括：根据预设倍数，降低所述灰度图像的分辨率，得到第一分辨率图像；根据所述边缘方向，从所述第一分辨率图像中选取至少一个直线，作为第一候选直线；根据预设间隔倍数，提高所述第一分辨率图像的分辨率，得到第二分辨率图像；根据所述边缘方向，从所述第二分辨率图像中，获取位于所述第一候选直线的第一预设邻域内的至少一个第二候选直线，计算每个第二候选直线的指定特征值，将指定特征值最大的第二候选直线作为所述第二分辨率图像的特征候选直线；继续根据所述预设间隔倍数，提高所述第二分辨率图像的分辨率，得到分辨率图像，获取分辨率图像的特征候选直线，直至得到的分辨率图像的分辨率与所述灰度图像的分辨率相同，获取每个分辨率图像的特征候选直线。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述第二分辨率图像中，获取位于所述第一候选直线的第一预设邻域内的至少一个第二候选直线包括：从所述第二分辨率图像的每个边缘线中，获取与所述边缘方向垂直的第一边缘线和第二边缘线；对于每个第一候选直线，确定所述第一候选直线与所述第一边缘线的第一交点，以及所述第一候选直线与所述第二边缘线的第二交点；从所述第一边缘线上以所述第一交点为中点的第一预设区间内，获取至少一个第一边缘点，从所述第二边缘线上以所述第二交点为中点的第二预设区间内，获取至少一个第二边缘点；将所述至少一个第一边缘点中的每个第一边缘点，以及所述至少一个第二边缘点中的每个第二边缘点分别进行组合，根据所组合的第一边缘点和第二边缘点，确定至少一个第二候选直线。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述边缘方向，从所述第一分辨率图像中选取至少一个直线，作为第一候选直线包括：根据所述边缘方向，计算所述第一分辨率图像中每个像素点的特征值；根据所述第一分辨率图像中每个像素点的特征值，确定第一候选直线。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述边缘方向，计算所述第一分辨率图像中每个像素点的特征值包括：对于所述第一分辨率图像中的每个像素点，从指定法向直线上，获取第三像素点和第四像素点，所述指定法向直线经过所述像素点且垂直于所述边缘方向，所述第三像素点和所述第四像素点位于所述像素点的两侧，且根据所述第一分辨率图像中的每个像素点所获取的第三像素点与相应像素点之间的距离均为第三指定像素距离，所获取的第四像素点与相应像素点之间的距离均为第四指定像素距离；根据所述第一分辨率图像中每个像素点的梯度，计算所述像素点、所述第三像素点和所述第四像素点在所述指定法向直线上的法向梯度，根据计算得到的法向梯度，计算所述像素点的特征值。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一分辨率图像中每个像素点的特征值，确定第一候选直线包括：将所述第一分辨率图像中特征值大于预设特征值阈值的像素点作为指定像素点，将所述第一分辨率图像中的指定像素点的像素值设置为1，将所述第一分辨率图像中的其他像素点的像素值设置为0，得到二值化图像；对于每个指定像素点，根据所述指定像素点的第二预设邻域内每个像素点的像素值，确定所述指定像素点的主方向，所述第二预设邻域内经过所述指定像素点且沿所述主方向的直线两侧的像素点的像素值差异最大；计算所述二值化图像中每个指定像素点的主方向所对应的向量之和，将得到的向量之和所对应的方向作为所述二值化图像的指定主方向；对于所述二值化图像中的每个指定像素点，获取经过所述指定像素点且与所述指定主方向平行的指定直线，计算所述指定像素点的像素值从所述指定像素点的主方向投影至所述指定直线上所得到的像素值分量；计算每个指定直线上的每个指定像素点的像素值分量之和，作为每个指定直线的像素值总分量，将所述二值化图像中像素值总分量最大的指定直线作为所述第一候选直线。9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当已获取到每个边缘方向上的至少一个特征候选直线时，从每个边缘方向上分别获取一个特征候选直线进行组合，得到至少一个特征直线集合，每个特征直线集合中包括在不同边缘方向上的至少一个特征候选直线；对于每个特征直线集合，获取所述特征直线集合中的至少一个特征候选直线所构成的至少一个交点；对于每个特征候选直线上的每个交点，获取所述特征候选直线上，分别以所述交点为中点的至少一个内侧像素点和至少一个外侧像素点，计算所述至少一个内侧像素点的特征值的第一平均值，以及所述至少一个外侧像素点的特征值的第二平均值；计算所述第一平均值与所述第二平均值之间的比例，作为所述交点的特征比例；计算所述至少一个特征候选直线上的每个交点的特征比例之和，作为所述特征直线集合的集合特征值；从所述至少一个特征直线集合中，选取集合特征值最大的特征直线集合中的至少一个特征候选直线，作为所述卡片的至少一个边缘线。10.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓舟，陈志军，张涛，
申请(专利权)人：小米科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11