[发明专利]一种选票图像快速定位的方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像定位技术，尤其涉及一种选票图像快速定位的系统和方法。

背景技术

传统的选举投票方式为选举人在纸质选票上填写“√”、“○”、“×”等符号，并由人工进行唱票和计票，这样的操作不仅费时，更重要的是容易出错，易受人为因素的干扰；基于OMR(Optical Mark Recognition，光学标记识别)技术的选举投票系统对选票纸张和印刷质量要求较高、对使用者填写要求太高和限制太多、使用不符合通常习惯等主要问题，大大限制了该系统的使用和推广；采用电子选举投票方式虽然计票速度快、准确性高，但由于缺乏票根无法公开验票，其可信度受到质疑，并且其安全性和可靠性问题一直未能很好地解决。因此，急切需要一种既保留传统投票方式的可信度、又要符合用户使用习惯、还要提高工作效率的选举投票系统。

随着OCR(Optical Character Recognition，光学字符识别)技术的快速发展，越来越多的人将其应用到选举投票系统。但是还存在一些问题，如：现有的表格识别算法只适用于简单的表格，表格版面结构理解算法效率不高。基于选票版面结构理解算法的投票系统虽然不用事先定义选票的版面结构，但在选票版面较复杂、表格域数量较多、表格线断裂较严重时，快速性也受到较大影响。总之，由于选票图像定位方法的限制，使得系统在投票箱硬件、选票纸张质量、选票版面复杂性、选票制作等方面的要求不尽相同，在一定程度上限制了系统的灵活性和使用范围。

发明内容

为了解决上述问题，满足更广泛的实际需求，本发明在充分考虑选票设计和图像处理技术的基础上，提供了一种选票图像快速定位的方法。该方法利用选票设计中记录的相关位置数据，将选票图像预处理后，找到一个确定的参考点，再提取选票设计中的位置数据，将它转化为相对于这个参考点的图像位置，利用该位置搜索表格线，从而确定要识别或要截图图像的准确位置，大大提高了定位的速度和精确度，降低了对选票纸张质量、选票设计和制作等的要求，提高了其应用灵活性。

本发明采用如下技术方案：

一种选票图像快速定位的方法，包括如下步骤：

S1：利用主机端设计选票格式并保存选票格式数据，所述选票格式数据包括：纸张大小、页边距、表格位置、表头栏高、表头列数、填写栏栏数、填写栏宽、候选人栏宽、表体行数、表体行高、表体中各行的列数；所述选票格式在选票页的底边固定位置设有对称的选票序号矩形码和选票页码矩形码，两个矩形码的边框线均为粗线条，每个矩形码由6个相同规格的小正方形组成；

S2：主机端将选票格式数据传送到票箱端；

S3：票箱端的高速扫描仪扫描待定位的选票，获得选票的扫描图像；

S4：票箱端对选票的扫描图像进行预处理；所述预处理包括图像转灰度图、二值化、去离散噪声；

S5：票箱端对选票图像进行选票页底截图，所述截图包含选票序号矩形码和选票页码矩形码，并计算截图的倾斜率，利用倾斜率对截图图像进行倾斜校正；

S6：对校正过的选票页底截图图像进行水平投影和垂直投影，确定选票序号矩形码左上顶点和选票页码矩形码右上顶点的位置；利用得到的两个顶点位置定位到各个小正方形，并判断各个小正方形中有无数字，利用矩形码的权值分配原则，确定选票种类和页码的序号；

S7：利用S6中得到的选票种类及其页码的序号，根据选票格式数据和倾斜率将整个选票图像进行倾斜校正；

S8：将选票序号矩形码左上顶点的位置转化为它在整个选票图像的位置，即确定参考点的位置；

S9：利用参考点在选票图像中的位置、选票种类和页码序号对应的选票格式数据，计算待识别或截图区域的大致位置，利用该位置搜索表格线从而确定待识别或者截图区域的准确位置。

优选地，所述步骤S1中选票序号矩形码和选票的页码矩形码下方居中的位置还设有页码值。

优选地，所述步骤S1中的选票序号矩形码用来标识选票的种类；选票页码矩形码用来标识选票的页码数，选票序号矩形码位于选票页码矩形码左边。

优选地，所述步骤S5中的倾斜率为截图图像中矩形码左右半边的平均高度与选票页格式数据中矩形码的实际高度的比值。