[发明专利]一种基于Scharr算子的银行卡卡号行定位方法

权利要求书

1.一种基于Scharr算子的银行卡卡号行定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：使用CANNYLINES直线检测方法检测输入银行卡卡面图像中存在的线段；

步骤S2：对CANNYLINES 直线检测得到的直线进行判断，找出银行卡卡面的4条边，并由此得到银行卡卡面的4个顶点；

步骤S3：使用透视变换对银行卡卡面进行矫正，得到归一化的标准银行卡卡面图像；

步骤S4：利用Scharr算子检测银行卡面的垂直边缘，并按行累加，定位其中累加值最大的固定高度横向区域，得到银行卡卡号行区域；

步骤S1具体包括以下步骤：

步骤S11：使用的一个无参数Canny边缘检测器，即CannyPF，从输入图像中提取边缘图，根据输入图像的梯度大小自适应地调整Canny算子的阈值，用以保证图像结构信息的完整性；

步骤S12：从梯度最大的边缘像素点开始，将边缘图中方向相同的相邻像素点连接起来，完成边缘连接；对连接形成的过长线段进行拆分，用以得到短的初始线段；

步骤S13：将初始线段在两端的方向上同时延伸，以将更多的边缘像素点加入线段，并且和周围共线的线段合并；

步骤S14：使用一种基于Helmholtz原理的直线验证方法，同时使用梯度方向和梯度大小验证每一条线段；

步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21：对步骤S1得到的所有线段进行计算，得到图像最上侧、最下侧的近水平线段L_top、L_bottom，且线段长度必须大于图像长度的0.07倍；得到图像最左侧、最右侧的近垂直线段L_left、L_right，且线段长度必须大于图像宽度的0.07倍；近水平线段的定义是线段的斜率k_i满足：i为线段序号；近垂直线段的定义是线段的斜率k_i满足：

步骤S22：通过L_top、L_bottom、L_left、L_right四条银行卡卡面边缘直线的交点获得银行卡卡面的4个顶点c₁,c₂,c₃,c₄，其中，c₁是左上角顶点，c₂是右上角顶点，c₃是左下角顶点，c₄是右下角顶点；

步骤S3具体包括以下步骤：

步骤S31：对步骤S2所得到的银行卡卡面4个顶点c₁,c₂,c₃,c₄进行透视变换，变换公式如下：

式中，u,v是原始图片坐标，对应变换后得到的图片坐标x,y，w表示映射到三维空间中后第三维的坐标，x',y',w'表示映射到另一个三维空间后的三个坐标，其中x＝x′/w′,y＝y′/w′，w＝1；变换矩阵中a₁₁，a₁₂，…，a₃₃为变换参数；

步骤S32：将通过透视变换矫正后的图片归一化到856×540；得到归一化的标准银行卡卡面图像；

步骤S31中，所述变换矩阵分为四个部分，表示线性变换，包括缩放、翻转在内的操作，[a₃₁ a₃₂]用于平移，[a₁₃ a₂₃]^T产生透视变换，坐标的变换公式如下所示：

步骤S4具体包括以下步骤：

步骤S41：对步骤S3得到的归一化的标准银行卡卡面图像使用Scharr算子中的垂直边缘检测算子G_x，其中I代表原始图像矩阵，其计算公式为：

步骤S42：对G_x的每一行进行累加，得到其中k为标准银行卡卡面图像的行序号；

步骤S43：逐行扫描整张标准银行卡卡面图像，计算区域最大分数Maxscore，计算公式如下：

式中，P_height是标准化银行卡卡面的高度，从P_height/3开始计算是为了去除上半部分区域文字的干扰；Maxscore取最大值时，第k行是银行卡卡号行区域的起始行，第k+53行是银行卡卡号行区域的截止行。