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1,项目流程
2,代码流程解读
2.1 导入工具包
2.2 设置参数
2.3 指定信用卡类型
2.4 展示图像
编辑
2.5 读取一个模板图像
2.6 转化为灰度图--------->再转化为二值图像
2.7 计算轮廓
编辑
2.8 导入我们要识别的图像,并预处理
3,全部代码
1,项目流程
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导入所需的工具包。
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设置命令行参数,包括输入图像和模板图像的路径。
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定义信用卡类型的字典。
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读取并预处理模板图像。首先将图像转换为灰度图像,然后进行二值化处理。
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计算模板图像中每个数字的轮廓,并保存在字典中。
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初始化卷积核,用于后续图像处理操作。
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读取输入图像并进行预处理。首先调整图像大小为指定宽度,然后将图像转换为灰度图像。
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对灰度图像进行礼帽操作,突出更明亮的区域。
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计算图像的梯度,突出边缘信息。
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通过闭操作将图像中的数字连在一起。
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对图像进行二值化处理。
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再次进行闭操作。
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找到图像中的轮廓。
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根据轮廓的宽高比和面积进行筛选,得到符合条件的轮廓。
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对符合条件的轮廓进行排序,按照从左到右的顺序。
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遍历每个轮廓中的数字。
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提取每个数字所在的组,并进行预处理。
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计算每个组中每个数字的轮廓。
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对每个数字的轮廓与模板进行匹配,得到最合适的数字。
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绘制矩形框和添加识别结果文本。
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输出信用卡类型和完整的信用卡号码。
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展示识别结果图像。
2,代码流程解读
2.1 导入工具包
from imutils import contours
import numpy as np
import argparse
import cv2
import myutils
2.2 设置参数
设置了程序需要读入的图像和模板路径
# 设置参数
ap = argparse.ArgumentParser()
ap.add_argument("-i", "--image", required=True,help="path to input image")
ap.add_argument("-t", "--template", required=True,help="path to template OCR-A image")
args = vars(ap.parse_args())
2.3 指定信用卡类型
在这里,我们指定各种信用卡的开头数字对应的信用卡类型。
# 指定信用卡类型
FIRST_NUMBER = {"3": "American Express","4": "Visa","5": "MasterCard","6": "Discover Card"
}
2.4 展示图像
自定义函数,用于可视化图像。
# 绘图展示
def cv_show(name,img):cv2.imshow(name, img)cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()
2.5 读取一个模板图像
# 读取一个模板图像
img = cv2.imread(args["template"])
cv_show('img',img)
2.6 转化为灰度图--------->再转化为二值图像
将模板图像转化为灰度图像,并展示。
# 灰度图
ref = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv_show('ref',ref)
将灰度图像进行二值化处理,并展示。
# 二值图像
ref = cv2.threshold(ref, 10, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV)[1]
cv_show('ref',ref)
2.7 计算轮廓
计算模板图片的轮廓,并对其进行排序和提取数字,以便后面和输入图像匹配。
# 计算轮廓
ref_, refCnts, hierarchy = cv2.findContours(ref.copy(), cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)cv2.drawContours(img,refCnts,-1,(0,0,255),3)
cv_show('img',img)
print (np.array(refCnts).shape)
refCnts = myutils.sort_contours(refCnts, method="left-to-right")[0] #排序,从左到右,从上到下
digits = {}# 遍历每一个轮廓
for (i, c) in enumerate(refCnts):# 计算外接矩形并且resize成合适大小(x, y, w, h) = cv2.boundingRect(c)roi = ref[y:y + h, x:x + w]roi = cv2.resize(roi, (57, 88))# 每一个数字对应每一个模板digits[i] = roi
2.8 导入我们要识别的图像,并预处理
初始化卷积核,后面操作会用到
# 初始化卷积核
rectKernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (9, 3))
sqKernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (5, 5))
读入输入图像并进行预处理,包括将图像大小调整为宽度为300像素、转化为灰度图像、应用礼帽操作和 Sobel 滤波器等操作
#读取输入图像,预处理
image = cv2.imread(args["image"])
cv_show('image',image)
image = myutils.resize(image, width=300)
gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv_show('gray',gray)#礼帽操作,突出更明亮的区域
tophat = cv2.morphologyEx(gray, cv2.MORPH_TOPHAT, rectKernel)
cv_show('tophat',tophat)
#
gradX = cv2.Sobel(tophat, ddepth=cv2.CV_32F, dx=1, dy=0, #ksize=-1相当于用3*3的ksize=-1)gradX = np.absolute(gradX)
(minVal, maxVal) = (np.min(gradX), np.max(gradX))
gradX = (255 * ((gradX - minVal) / (maxVal - minVal)))
gradX = gradX.astype("uint8")print (np.array(gradX).shape)
cv_show('gradX',gradX)
通过闭操作将数字连在一起
#通过闭操作(先膨胀,再腐蚀)将数字连在一起
gradX = cv2.morphologyEx(gradX, cv2.MORPH_CLOSE, rectKernel)
cv_show('gradX',gradX)
计算处理后的图像中的轮廓
# 计算轮廓
thresh_, threshCnts, hierarchy = cv2.findContours(thresh.copy(), cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)cnts = threshCnts
cur_img = image.copy()
cv2.drawContours(cur_img,cnts,-1,(0,0,255),3)
cv_show('img',cur_img)
locs = []
对于每个轮廓,检测并保留包含四个数字的矩形
# 遍历轮廓
for (i, c) in enumerate(cnts):# 计算矩形(x, y, w, h) = cv2.boundingRect(c)ar = w / float(h)# 选择合适的区域,根据实际任务来,这里的基本都是四个数字一组if ar > 2.5 and ar < 4.0:if (w > 40 and w < 55) and (h > 10 and h < 20):#符合的留下来locs.append((x, y, w, h))
将保留的矩形按照从左到右的顺序排列
# 将符合的轮廓从左到右排序
locs = sorted(locs, key=lambda x:x[0])
output = []
遍历每一个轮廓中的数字,对于每个轮廓中的数字,使用模板匹配的方法计算匹配得分,并选择得分最高的数字作为结果。然后将该数字显示在输入图像上,并将结果保存在output列表中。
# 遍历每一个轮廓中的数字
for (i, (gX, gY, gW, gH)) in enumerate(locs):# initialize the list of group digitsgroupOutput = []# 根据坐标提取每一个组group = gray[gY - 5:gY + gH + 5, gX - 5:gX + gW + 5]cv_show('group',group)# 预处理group = cv2.threshold(group, 0, 255,cv2.THRESH_BINARY | cv2.THRESH_OTSU)[1]cv_show('group',group)# 计算每一组的轮廓group_,digitCnts,hierarchy = cv2.findContours(group.copy(), cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)digitCnts = contours.sort_contours(digitCnts,method="left-to-right")[0]# 计算每一组中的每一个数值for c in digitCnts:# 找到当前数值的轮廓,resize成合适的的大小(x, y, w, h) = cv2.boundingRect(c)roi = group[y:y + h, x:x + w]roi = cv2.resize(roi, (57, 88))cv_show('roi',roi)# 计算匹配得分scores = []# 在模板中计算每一个得分for (digit, digitROI) in digits.items():# 计算匹配得分scores = []# 在模板中计算每一个得分for (digit, digitROI) in digits.items():# 使用相似性度量(差异越小,得分越高)result = cv2.matchTemplate(roi, digitROI,cv2.TM_CCOEFF)(_, score, _, _) = cv2.minMaxLoc(result)scores.append(score)# 得到最合适的数字groupOutput.append(str(np.argmax(scores)))# 获得这一组的数值并显示在图像上cv2.rectangle(image, (gX - 5, gY - 5),(gX + gW + 5, gY + gH + 5), (0, 255, 0), 2)cv2.putText(image, "".join(groupOutput), (gX, gY - 15),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.65, (0, 255, 0), 2)# 将这一组的数值连接起来output.extend(groupOutput)
,输出结果,包括信用卡类型和信用卡号码,并在输入图像上展示结果
# 输出结果
print("Credit Card Type: {}".format(FIRST_NUMBER[output[0]]))
print("Credit Card #: {}".format("".join(output)))
cv2.imshow("Image", image)
cv2.waitKey(0)
3,全部代码
# 导入工具包
from imutils import contours
import numpy as np
import argparse
import cv2
import myutils# 设置参数
ap = argparse.ArgumentParser()
ap.add_argument("-i", "--image", required=True,help="path to input image")
ap.add_argument("-t", "--template", required=True,help="path to template OCR-A image")
args = vars(ap.parse_args())# 指定信用卡类型
FIRST_NUMBER = {"3": "American Express","4": "Visa","5": "MasterCard","6": "Discover Card"
}
# 绘图展示
def cv_show(name,img):cv2.imshow(name, img)cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()
# 读取一个模板图像
img = cv2.imread(args["template"])
cv_show('img',img)
# 灰度图
ref = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv_show('ref',ref)
# 二值图像
ref = cv2.threshold(ref, 10, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV)[1]
cv_show('ref',ref)# 计算轮廓
#cv2.findContours()函数接受的参数为二值图,即黑白的(不是灰度图),cv2.RETR_EXTERNAL只检测外轮廓,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE只保留终点坐标
#返回的list中每个元素都是图像中的一个轮廓# ref_, refCnts, hierarchy = cv2.findContours(ref.copy(), cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
ref_, refCnts, hierarchy = cv2.findContours(ref.copy(), cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)cv2.drawContours(img,refCnts,-1,(0,0,255),3)
cv_show('img',img)
print (np.array(refCnts).shape)
refCnts = myutils.sort_contours(refCnts, method="left-to-right")[0] #排序,从左到右,从上到下
digits = {}# 遍历每一个轮廓
for (i, c) in enumerate(refCnts):# 计算外接矩形并且resize成合适大小(x, y, w, h) = cv2.boundingRect(c)roi = ref[y:y + h, x:x + w]roi = cv2.resize(roi, (57, 88))# 每一个数字对应每一个模板digits[i] = roi# 初始化卷积核
rectKernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (9, 3))
sqKernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (5, 5))#读取输入图像,预处理
image = cv2.imread(args["image"])
cv_show('image',image)
image = myutils.resize(image, width=300)
gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv_show('gray',gray)#礼帽操作,突出更明亮的区域
tophat = cv2.morphologyEx(gray, cv2.MORPH_TOPHAT, rectKernel)
cv_show('tophat',tophat)
#
gradX = cv2.Sobel(tophat, ddepth=cv2.CV_32F, dx=1, dy=0, #ksize=-1相当于用3*3的ksize=-1)gradX = np.absolute(gradX)
(minVal, maxVal) = (np.min(gradX), np.max(gradX))
gradX = (255 * ((gradX - minVal) / (maxVal - minVal)))
gradX = gradX.astype("uint8")print (np.array(gradX).shape)
cv_show('gradX',gradX)#通过闭操作(先膨胀,再腐蚀)将数字连在一起
gradX = cv2.morphologyEx(gradX, cv2.MORPH_CLOSE, rectKernel)
cv_show('gradX',gradX)
#THRESH_OTSU会自动寻找合适的阈值,适合双峰,需把阈值参数设置为0
thresh = cv2.threshold(gradX, 0, 255,cv2.THRESH_BINARY | cv2.THRESH_OTSU)[1]
cv_show('thresh',thresh)#再来一个闭操作thresh = cv2.morphologyEx(thresh, cv2.MORPH_CLOSE, sqKernel) #再来一个闭操作
cv_show('thresh',thresh)# 计算轮廓thresh_, threshCnts, hierarchy = cv2.findContours(thresh.copy(), cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)cnts = threshCnts
cur_img = image.copy()
cv2.drawContours(cur_img,cnts,-1,(0,0,255),3)
cv_show('img',cur_img)
locs = []# 遍历轮廓
for (i, c) in enumerate(cnts):# 计算矩形(x, y, w, h) = cv2.boundingRect(c)ar = w / float(h)# 选择合适的区域,根据实际任务来,这里的基本都是四个数字一组if ar > 2.5 and ar < 4.0:if (w > 40 and w < 55) and (h > 10 and h < 20):#符合的留下来locs.append((x, y, w, h))# 将符合的轮廓从左到右排序
locs = sorted(locs, key=lambda x:x[0])
output = []# 遍历每一个轮廓中的数字
for (i, (gX, gY, gW, gH)) in enumerate(locs):# initialize the list of group digitsgroupOutput = []# 根据坐标提取每一个组group = gray[gY - 5:gY + gH + 5, gX - 5:gX + gW + 5]cv_show('group',group)# 预处理group = cv2.threshold(group, 0, 255,cv2.THRESH_BINARY | cv2.THRESH_OTSU)[1]cv_show('group',group)# 计算每一组的轮廓group_,digitCnts,hierarchy = cv2.findContours(group.copy(), cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)digitCnts = contours.sort_contours(digitCnts,method="left-to-right")[0]# 计算每一组中的每一个数值for c in digitCnts:# 找到当前数值的轮廓,resize成合适的的大小(x, y, w, h) = cv2.boundingRect(c)roi = group[y:y + h, x:x + w]roi = cv2.resize(roi, (57, 88))cv_show('roi',roi)# 计算匹配得分scores = []# 在模板中计算每一个得分for (digit, digitROI) in digits.items():# 模板匹配result = cv2.matchTemplate(roi, digitROI,cv2.TM_CCOEFF)(_, score, _, _) = cv2.minMaxLoc(result)scores.append(score)# 得到最合适的数字groupOutput.append(str(np.argmax(scores)))# 画出来cv2.rectangle(image, (gX - 5, gY - 5),(gX + gW + 5, gY + gH + 5), (0, 0, 255), 1)cv2.putText(image, "".join(groupOutput), (gX, gY - 15),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.65, (0, 0, 255), 2)# 得到结果output.extend(groupOutput)# 打印结果
print("Credit Card Type: {}".format(FIRST_NUMBER[output[0]]))
print("Credit Card #: {}".format("".join(output)))
cv2.imshow("Image", image)
cv2.waitKey(0)