这篇文章主要介绍了如何使用OpenCVC++实现银行卡号识别功能,文中的示例代码讲解详细,对我们学习OpenCV有一定帮助,需要的可以参考一下

前言

本文将使用OpenCV C++ 进行银行卡号识别。主要步骤可以细分为:

1、 获取模板图像

2、银行卡号区域定位

3、字符切割

4、模板匹配

5、效果显示

接下来就具体看看是如何一步步实现的吧。

一、获取模板图像

如图所示,这是我们的模板图像。我们需要将上面的字符一一切割出来保存,以便进行后续的字符匹配环节。先进行图像灰度、阈值等操作进行轮廓提取,这里就不再细说。这里我想说的是,由于经过轮廓检索,提取出来的字符并不是按(0、1、2…7、8、9)顺序排列,所以,在这里我自定义了一个Card结构体,用于图像排序。具体请看源码。

1.1 功能效果

如图为顺序切割出来的模板字符。

1.2 功能源码

bool Get_Template(Mat temp, vector<Card>&Card_Temp)
{
    //图像预处理
    Mat gray;
    cvtColor(temp, gray, COLOR_BGR2GRAY);

    Mat thresh;
    threshold(gray, thresh, 0, 255, THRESH_BINARY_INV|THRESH_OTSU);

    //轮廓检测
    vector <vector<Point>> contours;
    findContours(thresh, contours, RETR_EXTERNAL, CHAIN_APPROX_SIMPLE);
    for (int i = 0; i < contours.size(); i++)
    {
        Rect rect = boundingRect(contours[i]);

        double ratio = double(rect.width) / double(rect.height);
        //筛选出字符轮廓
        if (ratio > 0.5 && ratio < 1)
        {
            /*rectangle(temp, rect, Scalar(0, 255, 0));*/
            Mat roi = temp(rect);  //将字符扣出,放入Card_Temp容器备用
            Card_Temp.push_back({ roi ,rect });
        }
    }

    if (Card_Temp.empty())return false;

    //进行字符排序,使其按(0、1、2...7、8、9)顺序排序
    for (int i = 0; i < Card_Temp.size()-1; i++)
    {
        for (int j = 0; j < Card_Temp.size() - 1 - i; j++)
        {
            if (Card_Temp[j].rect.x > Card_Temp[j + 1].rect.x)
            {
                Card temp = Card_Temp[j];
                Card_Temp[j] = Card_Temp[j + 1];
                Card_Temp[j + 1] = temp;
            }
        }
    }

    return true;
}

二、银行卡号定位

如图所示,这是本案例需要识别的银行卡。从图中可以看出,我们需要将银行卡号切割出来首先得将卡号分为4个小块切割,之后再需要将每一小块上的字符切割。接下来一步步看是如何操作的。

2.1 将银行卡号切割成四块

首先第一步得先进行图像预处理,通过灰度、二值化、形态学等操作提取出卡号轮廓。这里的图像预处理需要根据图像特征自行确定,并不是所有的步骤都是必须的,我们最终的目的是为了定位银行卡号所在轮廓位置。这里我使用的是二值化、以及形态学闭操作。  

 //形态学操作、以便找到银行卡号区域轮廓
    Mat gray;
    cvtColor(src, gray, COLOR_BGR2GRAY);

    Mat gaussian;
    GaussianBlur(gray, gaussian, Size(3, 3), 0);

    Mat thresh;
    threshold(gaussian, thresh, 0, 255, THRESH_BINARY | THRESH_OTSU);

    Mat close;
    Mat kernel2 = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(15, 5));
    morphologyEx(thresh, close, MORPH_CLOSE, kernel2);

经过灰度、阈值、形态学操作后的图像如下图所示。我们已经将银行卡号分为四个小矩形块,接下来只需通过轮廓查找、筛选就可以扣出这四个ROI区域了。

  vector<vector<Point>>contours;
    findContours(close, contours, RETR_EXTERNAL, CHAIN_APPROX_SIMPLE);
    for (int i = 0; i < contours.size(); i++)
    {
        //通过面积、长宽比筛选出银行卡号区域
        double area = contourArea(contours[i]);

        if (area > 800 && area < 1400)
        {
            Rect rect = boundingRect(contours[i]);
            float ratio = double(rect.width) / double(rect.height);

            if (ratio > 2.8 && ratio < 3.1)
            {
                Mat ROI = src(rect);
                Block_ROI.push_back({ ROI ,rect });
            }
        }
    }

同理,我们需要将切割下来的小块按照它原来的顺序存储。

    for (int i = 0; i < Block_ROI.size()-1; i++)
    {
        for (int j = 0; j < Block_ROI.size() - 1 - i; j++)
        {
            if (Block_ROI[j].rect.x > Block_ROI[j + 1].rect.x)
            {
                Card temp = Block_ROI[j];
                Block_ROI[j] = Block_ROI[j + 1];
                Block_ROI[j + 1] = temp;
            }
        }
    }

2.1.1 功能效果

2.1.2 功能源码

bool Cut_Block(Mat src, vector<Card>&Block_ROI)
{
    //形态学操作、以便找到银行卡号区域轮廓
    Mat gray;
    cvtColor(src, gray, COLOR_BGR2GRAY);

    Mat gaussian;
    GaussianBlur(gray, gaussian, Size(3, 3), 0);

    Mat thresh;
    threshold(gaussian, thresh, 0, 255, THRESH_BINARY | THRESH_OTSU);

    Mat close;
    Mat kernel2 = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(15, 5));
    morphologyEx(thresh, close, MORPH_CLOSE, kernel2);

    vector<vector<Point>>contours;
    findContours(close, contours, RETR_EXTERNAL, CHAIN_APPROX_SIMPLE);
    for (int i = 0; i < contours.size(); i++)
    {
        //通过面积、长宽比筛选出银行卡号区域
        double area = contourArea(contours[i]);

        if (area > 800 && area < 1400)
        {
            Rect rect = boundingRect(contours[i]);
            float ratio = double(rect.width) / double(rect.height);

            if (ratio > 2.8 && ratio < 3.1)
            {
                //rectangle(src, rect, Scalar(0, 255, 0), 2);
                Mat ROI = src(rect);
                Block_ROI.push_back({ ROI ,rect });
            }
        }
    }
    
    if (Block_ROI.size()!=4)return false;

    for (int i = 0; i < Block_ROI.size()-1; i++)
    {
        for (int j = 0; j < Block_ROI.size() - 1 - i; j++)
        {
            if (Block_ROI[j].rect.x > Block_ROI[j + 1].rect.x)
            {
                Card temp = Block_ROI[j];
                Block_ROI[j] = Block_ROI[j + 1];
                Block_ROI[j + 1] = temp;
            }
        }
    }

    //for (int i = 0; i < Block_ROI.size(); i++)
    //{
    //    imshow(to_string(i), Block_ROI[i].mat);
    //    waitKey(0);
    /