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OpenCV实现文档扫描识别

时间:2023-04-22 18:12:05浏览次数:34  
标签:gray 变换 cv2 扫描 OpenCV 文档 np pts rect

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本文实现了对读入图片进行变换,最后调用pytesseract工具实现图片内容的提取。包含高斯滤波操作去除噪音点、边缘检测、轮廓检测、透视变换、pytesseract文本识别。

步骤:

  • 需要提取读入的图片中要识别的文档部分,于是,首先需要检测到该文档的边缘,其次根据边缘检测轮廓并保留合适部分,最后对检测到的轮廓进行透视变换(变换成只剩需扫描的文档部分,并且工整)

1.处理读入图像

(1)读入模板图像

img = cv2.imread(args["template"]) 

(2)预处理

gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)#灰度转换
gray = cv2.GaussianBlur(gray, (5, 5), 0)#高斯滤波操作去除噪音点
edged = cv2.Canny(gray, 75, 200)#边缘检测

(3)轮廓检测

cnts = cv2.findContours(edged.copy(), cv2.RETR_LIST, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)[0]#在cv2.findContour()里只返回两个值: contours, hierachy,而我们要的是contours,所以后面应该是0而不是1。
cnts = sorted(cnts, key = cv2.contourArea, reverse = True)[:5] #通过对轮廓面积排序,只要前5个最大的轮廓

# 遍历轮廓
for c in cnts:
	# 计算轮廓近似
	peri = cv2.arcLength(c, True) #轮廓长度
	# C表示输入的点集
	# epsilon表示从原始轮廓到近似轮廓的最大距离,它是一个准确度参数
	# True表示封闭的
	approx = cv2.approxPolyDP(c, 0.02 * peri, True)

	# 4个点的时候就拿出来,矩形
	if len(approx) == 4:
		screenCnt = approx
		break

(4)透视变换

  • 用一个图片看一下透视变换做的事情

def order_points(pts):
	# 一共4个坐标点
	rect = np.zeros((4, 2), dtype = "float32")

	# 按顺序找到对应坐标0123分别是 左上,右上,右下,左下
	# 计算左上,右下
	s = pts.sum(axis = 1)
	rect[0] = pts[np.argmin(s)]
	rect[2] = pts[np.argmax(s)]

	# 计算右上和左下
	diff = np.diff(pts, axis = 1)
	rect[1] = pts[np.argmin(diff)]
	rect[3] = pts[np.argmax(diff)]

	return rect

def four_point_transform(image, pts):
	# 获取输入坐标点
	rect = order_points(pts)
	(tl, tr, br, bl) = rect #tl指toplift左上, tr指右上, br指右下, bl指左下

	# 计算输入的w和h值
	widthA = np.sqrt(((br[0] - bl[0]) ** 2) + ((br[1] - bl[1]) ** 2))
	widthB = np.sqrt(((tr[0] - tl[0]) ** 2) + ((tr[1] - tl[1]) ** 2))
	maxWidth = max(int(widthA), int(widthB))

	heightA = np.sqrt(((tr[0] - br[0]) ** 2) + ((tr[1] - br[1]) ** 2))
	heightB = np.sqrt(((tl[0] - bl[0]) ** 2) + ((tl[1] - bl[1]) ** 2))
	maxHeight = max(int(heightA), int(heightB))

	# 变换后对应坐标位置
	dst = np.array([
		[0, 0],
		[maxWidth - 1, 0],
		[maxWidth - 1, maxHeight - 1],
		[0, maxHeight - 1]], dtype = "float32")

	# 计算变换矩阵3*3(歪歪扭扭的原图通过变换矩阵(平移旋转翻转)可变工整)二维坐标点--->三维空间进行变换(z坐标取1)--->二维(工整)
	M = cv2.getPerspectiveTransform(rect, dst)#rect表示输入的4个点,dst表示输出的4个点(至少需8个方程求解变换矩阵中的8个未知数,最后一个为1,8个方程需要4组坐标求解)
	warped = cv2.warpPerspective(image, M, (maxWidth, maxHeight))

	# 返回变换后结果
	return warped
# 透视变换
warped = four_point_transform(orig, screenCnt.reshape(4, 2) * ratio)#orig表示原始输入图像,screenCnt表示轮廓的四个点的坐标,* ratio表示把坐标点还原成没resize之前

# 二值处理
warped = cv2.cvtColor(warped, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
ref = cv2.threshold(warped, 100, 255, cv2.THRESH_BINARY)[1]
cv2.imwrite('scan.jpg', ref)

2.调用pytesseract工具实现图片内容的提取

  • 由于cv2.imwrite('scan.jpg', ref),后文在scan.jpg处理过的图片上进行扫描提取。
from PIL import Image
import pytesseract #开源OCR识别工具
import cv2
import os

preprocess = 'blur' #thresh

image = cv2.imread('scan.jpg')
gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

if preprocess == "thresh":
    gray = cv2.threshold(gray, 0, 255,cv2.THRESH_BINARY | cv2.THRESH_OTSU)[1]

if preprocess == "blur":
    gray = cv2.medianBlur(gray, 3)
    
filename = "{}.png".format(os.getpid())
cv2.imwrite(filename, gray)
    
text = pytesseract.image_to_string(Image.open(filename))
print(text)
os.remove(filename)

cv2.imshow("Output", gray)
cv2.waitKey(0)      

标签:gray,变换,cv2,扫描,OpenCV,文档,np,pts,rect
From: https://www.cnblogs.com/lushuang55/p/17343615.html

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