基于opencv实现文档物体的纠偏方法

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1、基于OpenCV实现文档物体的纠偏方法　　摘要：由于高拍仪设备自身拍摄的特点，以及被拍摄物体摆放不当等原因，所拍摄的图像边缘经常会出现偏斜。该文提供的方法是先从视频流中实时取到图像；然后对图像进行去噪点；再把图像进行二值化；利用Hough变换找到直线，计算直线的角度，直线的角度就是图需要旋转的角度；对四条直线方程进行规整，输出四条直线围成的矩形；最后将矩形实时的显示在视频上，并在视频上通过画方框的方式将结果显示出来，矩形显示成功表示纠偏成功，有效保证用户一次拍图就能够获取自己想要的图像。　　关键词：摄像头；可视化；纠偏；二值化；Open

2、CV　　中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044（2016）24-0087-03　　1背景　　目前常见的电脑周边办公设备如高拍仪，是一种视频输入设备，被广泛地运用于办公扫描，教育、展示等方面。通过高拍仪获取的文档影像进行处理日益成为人们研究的热点。在银行、电信、公安、公积金、财税、证券等行业，票据及证件的电子影像系统已经出现，这些系统通常以票据及证件的拍摄图像作为输入。在拍摄输入的过程中，由于摆放不当、纸张折叠及其他各种因素，7拍摄得到的图像总是偏斜，在具体应用中，将文档纠正，然后用去黑边算法去掉周围的黑边。高拍

3、仪作为一种新型扫描设备，已经跻身扫描市场，但是通过高拍仪扫描的图像噪点较多、亮度不均匀，使得基于传统扫描仪的纠偏算法失效；同时，由于高拍仪是开放环境、光线变化很大，文档放置很随意，所以不能百分百保证纠偏成功，给用户带来很大困惑。　　为了解决以上问题，本文提供一种在高拍仪的可视化下基于OpenCV纠偏的方法，有效保证用户一次拍图就能够获取自己想要的图像，同时给用户一种新的用户体验。　　2概述　　在一个高拍仪处理系统中，获得实时图像后，一般要进行预处理。在公安、电信、公积金等行业的票据及证件电子影像系统、汽车牌照的抓拍识别系统以及OCR识别

4、等系统中，通过高拍仪输入设备获得的图像由于摆放等原因，物体会产生一定的斜角，斜角会给图像处理与分析时带来更大的难度，使处理变慢，用户体验差，因此，纠正斜角是图像预处理的重要工作。　　纠偏校正的核心在于如何检测出图像的偏角。目前，纠偏角度的检测方法有许多种，主要可分为5类：Hough变换法，交叉相关性方法，投影法，Fourier变换法和最近邻簇法。7　　Hough变换法是最简单常用的检测偏角方法，但是Hough算法计算量大，因此一些专门用于纠偏角检测的Hough变换改进算法被提出来，虽然这些算法的核心思想是减少Hough变换的计算量，但算

5、法的速度仍较慢；交叉相关性法矩阵的计算量较大，体验差，不适合用于办公等日常应用，但准确率高；投影法利用投影的某些特征进行判断，需要对整个图像统计特征值，因此计算量和复杂度都较高；Fourier法是将文档图像的所有像素点进行Fourier变换，计算量更大，目前已被弃用；最近邻簇（KNN）法算法太过复杂，且运行速度慢，计算量大。本文使用的是基于OpenCV库的Hough算法。　　3OpenCV简介　　OpenCV是Intel开源的计算机视觉库（opensourcecomputervisionlibrary）的简称，目前已经发展成为图像预处理

6、的标准，适用于不同的操作系统和平台，包括移动平台等，如安卓等等。OpenCV库由C函数和C++函数构成，实现了在图像处理以及计算机视觉方面的许多通用算法，主要对图像进行如运动检测、跟踪、分割、识别以及3D重建等高级处理。OpenCV库有300多个跨平台的中、高层API（C函数），C函数不依赖外部库，但可以使用外部库。由于OpenCV库是开放源码且代码简洁高效，其中大多数函数都经过汇编最优化，所以能充分利用英特尔系列的芯片的设计体系，因而对于英特尔系列芯片，OpenCV库的代码执行效率是非常高的。OpenCV库具有快速的图像运算能力和强大

7、的矩阵运算能力，并且具有详细、简洁的图像和矩阵用户接口。OpenCV已发布了多个版本，最新的版本支持主流的操作系统，包括PC端和移动端的操作系统，为开发者提供了开发便利，大大提升了开发效率，并且图像算法稳定可靠。本文程序运行环境为：Windows+VS2012+OpenCV2.0+DirectShow9.0。　　4核心算法流程7　　本方法可以实时运行纠偏算法，并在高拍仪视频上通过画方框的方式将结果显示出来。具体地，先从视频流中实时取到图像；然后对图像进行去噪点；再把图像进行二值化；利用Hough变换找到直线，计算直线的角度，直线的角度就

8、是图需要旋转的角度；对四条直线方程进行规整，输出四条直线围成的矩形；最后将矩形实时的显示在视频上。　　4.1从摄像头中实时获取图像　　实时显示是本方法的一个重要特色，为了做到实时显示，我们对高拍仪所传输的每