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
Python之py2exe打包工具详解
Jun 14 Python
Python基于OpenCV库Adaboost实现人脸识别功能详解
Aug 25 Python
Python爬虫基础之XPath语法与lxml库的用法详解
Sep 13 Python
python爬虫获取小区经纬度以及结构化地址
Dec 30 Python
利用ctypes获取numpy数组的指针方法
Feb 12 Python
python图形开发GUI库pyqt5的详细使用方法及各控件的属性与方法
Feb 14 Python
TensorFlow通过文件名/文件夹名获取标签,并加入队列的实现
Feb 17 Python
基于Python+QT的gui程序开发实现
Jul 03 Python
django Model层常用验证器及自定义验证器详解
Jul 15 Python
Django Form常用功能及代码示例
Oct 13 Python
python用700行代码实现http客户端
Jan 14 Python
python利用appium实现手机APP自动化的示例
Jan 26 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
基于ubuntu下nginx+php+mysql安装配置的具体操作步骤
2013/04/28 PHP
Yii2中简单的场景使用介绍
2017/06/02 PHP
Laravel中validation验证 返回中文提示 全局设置的方法
2019/09/29 PHP
js 模拟气泡屏保效果代码
2010/07/10 Javascript
JavaScript中:表达式和语句的区别[译]
2012/09/17 Javascript
Javascript 按位与赋值运算符 (&amp;=)使用介绍
2014/02/04 Javascript
jQuery大于号(&gt;)选择器的作用解释
2015/01/13 Javascript
jQuery插件windowScroll实现单屏滚动特效
2015/07/14 Javascript
JavaScript中对DOM节点的访问、创建、修改、删除
2015/11/16 Javascript
基于jquery实现三级下拉菜单
2016/05/10 Javascript
Javascript动画效果(1)
2016/10/11 Javascript
jquery日历插件e-calendar升级版
2016/11/10 Javascript
Javascript使用SWFUpload进行多文件上传
2016/11/16 Javascript
js实现仿购物车加减效果
2017/03/01 Javascript
Node.js读取文件内容示例
2017/03/07 Javascript
将 vue 生成的 js 上传到七牛的实例
2017/07/28 Javascript
本地搭建微信小程序服务器的实现方法
2017/10/27 Javascript
vue中render函数的使用详解
2018/10/12 Javascript
详解nodejs 配置文件处理方案
2019/01/02 NodeJs
小程序实现订单倒计时功能
2019/04/23 Javascript
怎么使用javascript深度拷贝一个数组
2019/06/06 Javascript
node.js express框架简介与实现
2019/07/23 Javascript
[09:22]2014DOTA2西雅图国际邀请赛 主赛事第二日TOPPLAY
2014/07/21 DOTA
Python3.5.3下配置opencv3.2.0的操作方法
2018/04/02 Python
Python Flask框架模板操作实例分析
2019/05/03 Python
python实现鸢尾花三种聚类算法(K-means,AGNES,DBScan)
2019/06/27 Python
使用python图形模块turtle库绘制樱花、玫瑰、圣诞树代码实例
2020/03/16 Python
Python实现迪杰斯特拉算法过程解析
2020/09/18 Python
python如何提升爬虫效率
2020/09/27 Python
Carter’s OshKosh加拿大:购买婴幼儿服装和童装
2018/11/27 全球购物
马耳他航空公司官方网站:Air Malta
2019/05/15 全球购物
Oracle中delete,truncate和drop的区别
2016/05/05 面试题
2014年乡镇植树节活动方案
2014/02/28 职场文书
霸王洗发水广告词
2014/03/14 职场文书
闭幕式主持词
2014/04/02 职场文书
公司财务经理岗位职责
2015/04/08 职场文书