[发明专利]一种针对凭证影像的矩形印章定位方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像识别技术领域，尤其涉及一种针对凭证影像的矩形印章定位方法及装置。

背景技术

凭证影像中会出现各种形状、尺寸的印章，在票据影像的处理中，需要通过各种形状检测方法来检测凭证影像中是否存在指定形状的印章。另外，在检测的同时，需要和其他形状的印章加以区分。其中矩形印章因为盖章时旋转角度不确定，检测比较困难。

由于矩形不能像圆形一样，由单一的解析式表达，在目前比较通用的形状检测方法中，检测矩形时首先要进行直线检测。一般地，矩形检测可以总结为以下步骤：

首先,提取边缘图。通常使用sobel算子，canny算子等边缘检测算子提取宽度为1像素的边缘图像，在边缘图上进行基于Hough变换的直线检测。

Hough是一种在边缘图像上进行的直线检测方法，其基本思想是利用点和线在图像空间和参数空间中的对偶关系，把在图像空间中的直线检测问题转换到参数空间里对点的检测问题，通过在参数空间里进行累加、投票完成检测。图像空间x-y平面下的直线可以用极坐标方程表示为:

xcosθ+ysinθ＝ρ

其中ρ是坐标原点到直线的距离，θ是直线的垂线与x轴的夹角。

在参数空间ρ-θ平面中，定义累加器A，令每一个点(ρ_i,θ_j)都对应一个累加器单元A(i,j)。在取值范围内遍历θ,对每一个θ_j根据直线的极坐标方程和边缘图中前景点的(x,y)的值计算出对应ρ的值。再根据每对ρ_i和θ_j的值对累加器单元A(i,j)进行累加。累加结束后，由A的局部最大值确定直线。

Hough变换方法有各种改进方法,如概率Hough变换，多层Hough变换等。

对检测到的直线进行逻辑判定。通过Hough变换投票后，取得四个峰值，对应为矩形的四个边，若这四个边之间的平行和垂直关系符合矩形的逻辑，则判定为检测到矩形。

在全图中检测直线时，Hough变换需要很大的计算量，改进的多层Hough变换通过将图像分割成多个子图像分别进行Hough变换投票，然后累加Hough变换的结果，可以解决计算量大的问题。但是在印章检测的应用中，矩形边线段的长度本身有一定的限制，在多个子图像中分别投票并连接直线方法会造成矩形边漏检，进而使得矩形检测不出。

另外，在印章影像中，矩形的形状特征容易被破坏。例如，因为盖章时涂抹、印章本身磨损等原因，其影像中的矩形会出现圆角、边不完整的现象，尤其是矩形的短边极易出现残缺。对于这些图片，Hough投票时会出现短边投票票数太少而造成直线漏检，如果改变阈值设定，又会出现非直线误检为直线的现象。那么在Hough变换后提取四个峰值的方法，会因为短边对应的两个峰值不出现，造成检测不准确。

发明内容

为了提高在票据影像中检测矩形印章影像的效率与准确率，本发明提出了一种针对印章影像的矩形检测方法，包括：

S1、依次判断原图像中各像素点的颜色是否为指定印章的颜色，生成原图像的二值图；

S2、依据所述二值图生成边缘二值图；

S3、对所述边缘二值图进行Hough投票提取两条峰值直线，判断是否满足：所述两条峰值直线平行并且极轴之差与印章矩形的短边相等，若是则判定所述两条峰值直线为印章的两条长边；

S4、在所述两条长边之间，对所述两条长边的垂直方向再进行Hough投票再提取两条峰值直线，判断是否满足：所述再提取的两条峰值直线极轴之差与印章矩形的长边相等，若是则判定所述再提取的两条峰值直线为印章的短边。

进一步地，所述步骤S1中判断原图像中各像素点的颜色是否为指定印章的颜色包括：取当前像素点的RGB值，计算颜色方差值，判断所述方差值是否小于预设的方差阈值，若是则判定所述像素点为背景点，否则判定所述像素点的色度值是否在预设的色度范围之内，若是则判定所述像素为前景点，否则判定所述像素点为背景点。

进一步地，所述指定的印章颜色为红色；所述方差阈值为30；所述预设的色度范围包括：0至40或200至240。