多功能证件信息采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于多种证件信息的多功能证件信息采集系统，它包括用于获取证件图像信息的图像采集模块、用于对证件图像进行处理以输出合乎要求的图像的图像处理模块，以及将证件图像的文字信息提取出来的图像信息提取模块。图像采集模块包括ＣＭＯＳ图像采集模块、传输接口模块、ＬＥＤ光源组模块和电源模块；图像处理模块包括偏色校正单元、桶形失真校正单元、倾斜与倒置校正单元和证件信息分割单元；图像信息提取模块利用ＯＣＲ技术提取证件图像的文字信息。本发明专利技术的ＣＭＯＳ图像采集模块采用鱼眼镜头，使得设备小型化；通过图像处理模块可以快速准确解决偏色、桶形失真、倾斜与倒置和证件信息分割问题，给用户以更高的使用自由度，同时令图像分割更加精确。

Multifunctional document information collection system

Multifunctional certificate information acquisition system of the invention discloses a method applied to a variety of document information, which comprises an image acquisition module, image acquisition card information for document image processing image processing module to output in line with the requirements of the image, and the image information text extracted from document image extraction module. The image acquisition module includes image acquisition module, CMOS interface module, LED transmission light source module and power module; image processing module includes a color correction unit, barrel distortion correction unit, and inverted tilt correction unit and document information segmentation unit; image information extraction module using OCR technology to extract the document image text information. CMOS image acquisition module of the invention adopts the fisheye lens, the miniaturization of equipment; the image processing module can quickly and accurately solve the partial color, barrel distortion, tilt and inversion and segmentation problem of document information to the user, with higher use of degrees of freedom, and to make more accurate image segmentation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于多种证件信息多功能证件信息采集系统，具 体来说，涉及一种集合了证件图像采集、图像处理、图像信息提取等功 能的证件信息采集系统。
技术介绍
在社会民生的众多领域中，经常需要从证件中获取相关的信息。随 着计算机技术、图像处理和光学文字识别算法的成熟，利用计算机进行 证件信息自动识别录入已经成为可能，它能极大的提高业务双方的效率。基于计算机OCR的证件信息采集系统可以广泛应用于网吧、公安、银行、 电信、邮政、酒店、铁路、民航、证券、民政、教育、出入境、部队等 部门行业中，节省大量的人力和物力，具有相当广阔的应用前景。现有的证件信息采集系统广泛采用普通镜头拍摄或扫描方式进行设 计，而且存在自身的缺陷前者的体积过大，拍摄图像质量低；后者的 工作效率低且伴随着机械运动，容易磨损并产生噪声。因此迫切需要寻 求一种多功能、高效、高可靠、小型化的证件信息采集系统。
技术实现思路
针对上述存在的不足，本专利技术提供了一个新的多功能证件信息采集系统，它体积小、可靠性高、成像质量好、而且易扩展。本专利技术的多功能证件信息采集系统包括用于获取证件图像信息的图 像采集模块、用于对获取的证件图像进行处理以输出合乎要求的图像的 图像处理模块，以及将证件图像的文字信息提取出来的图像信息提取模块。所述图像采集模块包括CMOS图像采集模块、传输接口模块、LED 光源组模块和电源模块；所述图像处理模块包括偏色校正单元、桶形失 真校正单元、倾斜与倒置校正单元和证件信息分割单元；所述图像信息 提取模块利用OCR技术提取证件图像的文字信息。所述CMOS图像采集模块采用焦距为1.65mm、可视角为171°的微 距鱼眼镜头。所述LED光源组模块采用方向性相对较弱，发光颜色接近白光的两 个LED灯。所述图像处理模块的偏色校正单元采用基于完美反射法的偏色校正 方法。所述桶形失真校正单元采用三次样条曲线对鱼眼镜头的桶形畸变规 律进行拟合失真模型，从而对失真图像进行校正，桶形失真校正的工作 流程为1) 利用前向投影原理求得目标图像G的大小；2) 利用后向投影原理求得失真图像fl到目标图像f2的坐标映射表， 并保存在内存数组中；3) 每捕获一幅图像，都遍历内存数组中的坐标映射表，然后使用灰 度双线性插值方法恢复原失真图像。所述倾斜与倒置校正单元的工作流程为1) 将证件图像按照一定的比例因子进行縮放；2) 对证件图像进行灰度处理；3) 对灰度处理后的证件图像进行Sobel算子边缘检测，得到较粗宽 轮廓图像；4) 对较粗宽轮廓图像进行细化处理，得到只有一个像素宽度的细边 缘轮廓图像；5) 将所得到的细边缘轮廓图像实施Hough变换，检测出边框的直线 参数，利用检测到的参数计算得到原始证件倾斜的角度；6) 利用得到的倾斜角度对原图像进行旋转操作；7) 对倾斜校正后的图像进行縮小操作，并对图像进行RGB到HSI 色彩空间变换；8) 以人脸肤色为约束条件将图像二值化，并对得到的二值图像进行 中值滤波操作，滤除干扰，令整幅图像只剩下人脸部分的二值图像；9) 利用人脸部分的二值图像从步骤7)所得的缩小的彩色图像切割 出人脸部分图像；10) 利用RGB彩色边缘提取法对人脸部分图像进行边缘检测，得到 人脸轮廓二值图；11) 利用水平投影统计法，对人脸轮廓二值图像的上、下部分分别 进行水平投影统计，从而判定图像是否倒置；12) 对倒置了的图像进行旋转校正；否则直接输出倾斜校正后的图像。所述证件信息分割单元采用比例分割的方法将证件图像粗分割为个 人信息描述区、头像区和证件号码区三大区域，然后再将个人信息描述区采用水平投影法细分割为姓名、性别和民族、出生日期和住址四个区 域。所述图像采集模块还包括RFID卡射频感应获取信息的RFID感应模 块，所述传输接口模块在USB接口的基础上增加一个USB的Hub芯片， 实现接口的复用功能，用来传输来自RFID模块的信息。本专利技术的有益效果为CMOS图像采集模块采用鱼眼镜头，从而令 设备小型化；同类系统大多采用LED灯光照明，但由于LED的色温问 题，这些系统都会出现图像偏色现象，本专利技术的图像色彩校正模块口J解 决这个问题；利用倾斜与倒置校正，给用户以更高的使用自由度，同时 令图像分割更加精确；在同类系统中率先引入MVC软件系统架构和设计 理念，降低设计难度与各软件模块的耦合性，修改其中某个模块不会对 其他模块造成大的影响，甚至可以不用改动其他模块，从而保证丫系统 的高可扩展性与通用性。附图说明图1为本专利技术多功能证件信息采集系统的系统框架图；图2为本专利技术基于RFID设计的采集模块系统框架图；图3为本专利技术图像处理流程图；图4为本专利技术的偏色校正单元的工作流程图；图5为本专利技术桶形失真校正单元工作流程图；图6为本专利技术倾斜与倒置校正单元工作流程图；图7为本专利技术的图像信息分割模块示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行进一步阐述。如图1所示，本专利技术的多功能证件信息采集系统，它包括用于获取 证件图像信息的图像采集模块、用于对获取的证件图像进行处理以输出 合乎要求的图像的图像处理模块，以及将证件图像的文字信息提取出来的图像信息提取模块。其中，图像采集模块包括CMOS图像采集模块、 传输接口模块、LED光源组模块和电源模块；图像处理模块包括偏色校 正单元、桶形失真校正单元、倾斜与倒置校正单元和证件信息分割单元; 图像信息提取模块利用OCR技术提取证件图像的文字信息。下面对各模块进行详细阐述。一、图像采集模块图像采集模块的主要工作是在Windows操作系统下驱动USB接口的 摄像头来捕获一帧质量较好的证件图像，主要由CMOS图像采集模块、 传输接口模块、电源模块、LED光源组模块4部分构成。1.1 CMOS图像采集模块本模块主要是用来进行图像采集，要求成像清晰，功耗较低，儿能 减小物体与CMOS传感器之间的距离，从而有效的减小了仪器的体积， 使产品更为便携，甚至可以装配到通用PC机的机箱中。在本专利技术的系统中采用了焦距为1.65mm、可视角为171。的微距鱼眼 镜头，使得证件在镜头前方约45mm处可以得到完整取景，加上镜头高 度，总厚度将控制在60mm左右。采用鱼眼镜头将带来桶形失真，此问 题将后面处理模块中进行补偿，尽可能复原图像。为捕获一帧图像，本专利技术采用DirectShow开发图像采集模块，说明如下CGraph类主要是实现一些对所有与Filter Graph相关的应用中所必 需的操作的封装，通常作为其他针对特定领域应用的Filter Graph类的父 类。如本系统中与采集应用相关的CCaptureGraph即是继承于该类。在本系统中，帧数据的获取采用的是DirectShow自身提供的 SampleGrabber Filte (对应的类ID为CLSID_SampleGrabber)。使用这个 Filter时需要对其回调机制进行设置，其中设置的回调参数中就有具有 ISampleGrabber接口的类。本系统中实现的CSampleGrabberCB类即为-一 例。CCaptureGraph类继承于CGraph类，以实现特定于采集应用的Filter Graph工作类的封装。其工作原理是利用DirectShow中的ICaptureBuilder2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能证件信息采集系统，包括用于获取证件图像信息的图像采集模块、用于对获取的证件图像进行处理以输出合乎要求的图像的图像处理模块，以及将证件图像的文字信息提取出来的图像信息提取模块，其特征在于，　　　　所述图像采集模块包括ＣＭＯＳ图像采集模块、传输接口模块、ＬＥＤ光源组模块和电源模块；　　　　所述图像处理模块包括偏色校正单元、桶形失真校正单元、倾斜与倒置校正单元和证件信息分割单元；　　　　所述图像信息提取模块利用ＯＣＲ技术提取证件图像的文字信息。

【技术特征摘要】
1、一种多功能证件信息采集系统，包括用于获取证件图像信息的图像采集模块、用于对获取的证件图像进行处理以输出合乎要求的图像的图像处理模块，以及将证件图像的文字信息提取出来的图像信息提取模块，其特征在于，所述图像采集模块包括CMOS图像采集模块、传输接口模块、LED光源组模块和电源模块；所述图像处理模块包括偏色校正单元、桶形失真校正单元、倾斜与倒置校正单元和证件信息分割单元；所述图像信息提取模块利用OCR技术提取证件图像的文字信息。2、 根据权利要求1所述的多功能证件信息采集系统，其特征在于， 所述CMOS图像采集模块采用焦距为1.65mm、可视角为171。的微距鱼 眼镜头。3、 根据权利要求2所述的多功能证件信息采集系统，其特征在于， 所述LED光源组模块采用方向性相对较弱，发光颜色接近白光的两个 LED灯。4、 根据权利要求3所述的多功能证件信息采集系统，其特征在于， 所述图像处理模块的偏色校正单元采用基于完美反射法的偏色校正方 法。5、 根据权利要求4所述的多功能证件信息采集系统，其特征在于， 所述桶形失真校正单元采用三次样条曲线对鱼眼镜头的桶形畸变规律进 行拟合失真模型，从而对失真图像进行校正，桶形失真校正的工作流程为1) 利用前向投影原理求得目标图像f2的大小；2) 利用后向投影原理求得失真图像fl到目标图像f2的坐标映射表， 并保存在内存数组中；3) 每捕获一幅图像，都遍历内存数组中的坐标映射表，然后使用灰 度双线性插值方法恢复原失真图像。6、根据权利要求5所述的多功能证件信息采集系统，其特征在于， 所述倾斜与倒置校正单元的工作流程为1) 将证件图像按照一定的比例因子...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭洪舟，朱雄泳，文旭桦，郑俊辉，
申请(专利权)人：谭洪舟，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]