python opencv实现信用卡的数字识别


Posted in Python onJanuary 12, 2020

本项目利用python以及opencv实现信用卡的数字识别

前期准备

  • 导入工具包
  • 定义功能函数

模板图像处理

  • 读取模板图像 cv2.imread(img)
  • 灰度化处理 cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
  • 二值化 cv2.threshold()
  • 轮廓 - 轮廓

信用卡图像处理

  • 读取信用卡图像 cv2.imread(img)
  • 灰度化处理 cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
  • 礼帽处理 cv2.morphologyEx(gray,cv2.MORPH_TOPHAT,rectKernel)
  • Sobel边缘检测 cv2.Sobel(tophat, ddepth=cv2.CV_32F, dx=1, dy=0, ksize=-1)
  • 闭操作 cv2.morphologyEx(gradX, cv2.MORPH_CLOSE, rectKernel)
  • 计算轮廓 cv2.findContours
  • 模板检测 cv2.matchTemplate(roi, digitROI,cv2.TM_CCOEFF)

原始数据展示

python opencv实现信用卡的数字识别

python opencv实现信用卡的数字识别

python opencv实现信用卡的数字识别

python opencv实现信用卡的数字识别

python opencv实现信用卡的数字识别

python opencv实现信用卡的数字识别

结果展示

python opencv实现信用卡的数字识别

1 前期准备

# 导入工具包
# opencv读取图片的格式为b g r
# matplotlib图片的格式为 r g b
import numpy as np
import cv2
from imutils import contours
import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline
# 信用卡的位置
predict_card = "images/credit_card_01.png"
# 模板的位置
template = "images/ocr_a_reference.png"
# 指定信用卡类型
FIRST_NUMBER = {
  "3": "American Express",
  "4": "Visa",
  "5": "MasterCard",
  "6": "Discover Card"
}
# 定义一些功能函数

# 对框进行排序
def sort_contours(cnts, method="left-to-right"):
  reverse = False
  i = 0

  if method == "right-to-left" or method == "bottom-to-top":
    reverse = True

  if method == "top-to-bottom" or method == "bottom-to-top":
    i = 1
  boundingBoxes = [cv2.boundingRect(c) for c in cnts] #用一个最小的矩形,把找到的形状包起来x,y,h,w
  (cnts, boundingBoxes) = zip(*sorted(zip(cnts, boundingBoxes),
                    key=lambda b: b[1][i], reverse=reverse))

  return cnts, boundingBoxes

# 调整图片尺寸大小
def resize(image, width=None, height=None, inter=cv2.INTER_AREA):
  dim = None
  (h, w) = image.shape[:2]
  if width is None and height is None:
    return image
  if width is None:
    r = height / float(h)
    dim = (int(w * r), height)
  else:
    r = width / float(w)
    dim = (width, int(h * r))
  resized = cv2.resize(image, dim, interpolation=inter)
  return resized

# 定义cv2展示函数
def cv_show(name,img):
  cv2.imshow(name,img)
  cv2.waitKey(0)
  cv2.destroyAllWindows()

2 对模板图像进行预处理操作

读取模板图像

# 读取模板图像
img = cv2.imread(template)
cv_show("img",img)
plt.imshow(img)
<matplotlib.image.AxesImage at 0x2b2e04ad128>

python opencv实现信用卡的数字识别

模板图像转灰度图像

# 转灰度图
ref = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv_show("ref",ref)
plt.imshow(ref)
<matplotlib.image.AxesImage at 0x2b2e25d9e48>

python opencv实现信用卡的数字识别

转为二值图像

ref = cv2.threshold(ref,10,255,cv2.THRESH_BINARY_INV)[1]
cv_show("ref",ref)
plt.imshow(ref)
<matplotlib.image.AxesImage at 0x2b2e2832a90>

python opencv实现信用卡的数字识别

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
# 在二值化后的图像中计算轮廓
refCnts,hierarchy = cv2.findContours(ref.copy(),cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
# 在原图上画出轮廓
cv2.drawContours(img,refCnts,-1,(0,0,255),3)
cv_show("img",img)
plt.imshow(img)
<matplotlib.image.AxesImage at 0x2b2e256f908>

python opencv实现信用卡的数字识别

print(np.array(refCnts).shape)
# 排序,从左到右,从上到下
refCnts = sort_contours(refCnts,method="left-to-right")[0] 
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

(10,)

3 对信用卡进行处理

初始化卷积核

rectKernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (9, 3))
sqKernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (5, 5))

读取信用卡

image = cv2.imread(predict_card)
cv_show("image",image)
plt.imshow(image)
<matplotlib.image.AxesImage at 0x2b2e294c9b0>

python opencv实现信用卡的数字识别

对图像进行预处理操作

# 先对图像进行resize操作
image = resize(image,width=300)
# 灰度化处理
gray = cv2.cvtColor(image,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv_show("gray",gray)
plt.imshow(gray)
<matplotlib.image.AxesImage at 0x2b2e255d828>

python opencv实现信用卡的数字识别

对图像礼帽操作

  • 礼帽 = 原始输入-开运算结果
  • 开运算:先腐蚀,再膨胀
  • 突出更明亮的区域
tophat = cv2.morphologyEx(gray,cv2.MORPH_TOPHAT,rectKernel)
cv_show("tophat",tophat)
plt.imshow(tophat)
<matplotlib.image.AxesImage at 0x2b2eb008e48>

python opencv实现信用卡的数字识别

用Sobel算子边缘检测

gradX = cv2.Sobel(tophat, ddepth=cv2.CV_32F, dx=1, dy=0, 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)
plt.imshow(gradX)
(189, 300)
<matplotlib.image.AxesImage at 0x2b2e0797400>

python opencv实现信用卡的数字识别

对图像闭操作

  • 闭操作:先膨胀,再腐蚀
  • 可以将数字连在一起
gradX = cv2.morphologyEx(gradX, cv2.MORPH_CLOSE, rectKernel) 
cv_show("gradX",gradX)
plt.imshow(gradX)
<matplotlib.image.AxesImage at 0x2b2e097cc88>

python opencv实现信用卡的数字识别

#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)
plt.imshow(thresh)
<matplotlib.image.AxesImage at 0x2b2e24a0dd8>

python opencv实现信用卡的数字识别

# 再进行一次闭操作
thresh = cv2.morphologyEx(thresh, cv2.MORPH_CLOSE, sqKernel) #再来一个闭操作
cv_show("thresh",thresh)
plt.imshow(thresh)
<matplotlib.image.AxesImage at 0x2b2e25fe748>

python opencv实现信用卡的数字识别

计算轮廓

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)
plt.imshow(cur_img)
<matplotlib.image.AxesImage at 0x2b2eb17c780>

python opencv实现信用卡的数字识别

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 = []

模板匹配

# 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 digits
  groupOutput = []

  # 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
  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)))
cv_show("Image",image)
plt.imshow(image)
Credit Card Type: Visa
Credit Card #: 4000123456789010





<matplotlib.image.AxesImage at 0x2b2eb040748>

python opencv实现信用卡的数字识别

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持三水点靠木。

Python 相关文章推荐
pytyon 带有重复的全排列
Aug 13 Python
python实现多线程的方式及多条命令并发执行
Jun 07 Python
python爬虫获取淘宝天猫商品详细参数
Jun 23 Python
python 实现语音聊天机器人的示例代码
Dec 02 Python
正确理解Python中if __name__ == '__main__'
Jan 24 Python
梅尔频率倒谱系数(mfcc)及Python实现
Jun 18 Python
Python读取实时数据流示例
Dec 02 Python
使用Python爬虫库requests发送请求、传递URL参数、定制headers
Jan 25 Python
解决django接口无法通过ip进行访问的问题
Mar 27 Python
python 实现rolling和apply函数的向下取值操作
Jun 08 Python
python利用google翻译方法实例(翻译字幕文件)
Sep 21 Python
Pytorch中TensorBoard及torchsummary的使用详解
May 12 Python
Python 实现递归法解决迷宫问题的示例代码
Jan 12 #Python
Python3.x+迅雷x 自动下载高分电影的实现方法
Jan 12 #Python
tensorflow的计算图总结
Jan 12 #Python
python利用JMeter测试Tornado的多线程
Jan 12 #Python
Django 批量插入数据的实现方法
Jan 12 #Python
python处理RSTP视频流过程解析
Jan 11 #Python
pyftplib中文乱码问题解决方案
Jan 11 #Python
You might like
php上的memcache和memcached两个pecl库
2010/03/29 PHP
PHP函数eval()介绍和使用示例
2014/08/20 PHP
PHP中shuffle数组值随便排序函数用法
2014/11/21 PHP
PHP进程通信基础之信号
2017/02/19 PHP
php析构函数的具体用法小结
2014/03/11 Javascript
基于JavaScript怎么实现让歌词滚动播放
2015/11/03 Javascript
基于JavaScript判断浏览器到底是关闭还是刷新(超准确)
2016/02/01 Javascript
浅谈js函数中的实例对象、类对象、局部变量(局部函数)
2016/11/20 Javascript
jquery网页日历显示控件calendar3.1使用详解
2016/11/24 Javascript
基于vue2框架的机器人自动回复mini-project实例代码
2017/06/13 Javascript
vue-router 权限控制的示例代码
2017/09/21 Javascript
vue项目上传Github预览的实现示例
2018/11/06 Javascript
微信小程序中遇到的iOS兼容性问题小结
2018/11/14 Javascript
js时间转换毫秒的实例代码
2019/08/21 Javascript
从零使用TypeScript开发项目打包发布到npm
2020/02/14 Javascript
浅析TypeScript 命名空间
2020/03/19 Javascript
vue video和vue-video-player实现视频铺满教程
2020/10/30 Javascript
JavaScript实现图片合成下载的示例
2020/11/19 Javascript
[00:43]2016完美“圣”典风云人物:单车宣传片
2016/12/02 DOTA
忘记ftp密码使用python ftplib库暴力破解密码的方法示例
2014/01/22 Python
详解python中requirements.txt的一切
2017/03/03 Python
python pandas中对Series数据进行轴向连接的实例
2018/06/08 Python
python ftp 按目录结构上传下载的实现代码
2018/09/12 Python
基于Python3.6+splinter实现自动抢火车票
2018/09/25 Python
python微信好友数据分析详解
2018/11/19 Python
Python 调用PIL库失败的解决方法
2019/01/08 Python
python sorted函数的小练习及解答
2019/09/18 Python
python opencv实现gif图片分解的示例代码
2019/12/13 Python
2020年10款优秀的Python第三方库,看看有你中意的吗?
2021/01/12 Python
请介绍一下Ant
2016/07/22 面试题
计算机求职信
2013/12/01 职场文书
总经理助理职责
2014/02/04 职场文书
个人综合鉴定材料
2014/05/23 职场文书
党员教师群众路线对照检查材料思想汇报
2014/09/29 职场文书
2014党的群众路线教育实践活动总结报告
2014/10/31 职场文书
电力工程合作意向书
2015/05/11 职场文书