[发明专利]基于单目摄像头的二代证区域定位与提取的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及身份证信息自动获取研究领域，特别涉及一种基于单目摄像头的二代证区域定位与提取的方法及装置。 

背景技术

目前，身份证信息自动获取的方法包括两种：一种是直接通过身份证识读仪器来获取身份证芯片中存在的信息；另一种是通过图像处理与模式识别的方法来获取身份证表面信息。身份证识读仪器价格比较昂贵，因此第二种方法成为身份证信息自动获取的趋势。基于身份证表面信息识别的方法流程一般如图1所示，通常包括：获取身份证影像、身份证检测与定位、二值化、信息区域分割、字符分割、识别等几个主要步骤。身份证影像的获取、检测与定位是整个系统中最具决定性的步骤，因为获取图像质量的好坏对后续的检测与定位、二值化、信息区域分割、字符分割、识别的精度都有着至关重要的影响；身份证检测与定位则可以判断影像中是否含有身份证图像，并精确定位出身份证的区域，身份证定位准确与否直接影响后续的信息区域分割与识别。 

日常生活中身份证影像的获取一般通过两种方式：通过扫描仪扫描出身份证影像或者通过单目摄像头来获取身份证影像。用于扫描身份证的扫描仪器可分为普通的扫描仪和专门的身份证扫描仪。部分普通的扫描仪无法拥有身份证扫描，而部分能用于身份证扫描的扫描仪不是价格昂贵就是扫描出的影像难以达到识别的要求。专门的身份证扫描仪价格都比较昂贵，无法在日常生活中普及使用。而随着人们生活水平的提高，照相机、USB摄像头等单目摄像设备已成为人们生活中的必须品。因此通过单目摄像头成像获取身份证影像不仅方便快捷，并且在影像质量上也能够达到信息识别的要求，甚至于目前价格比较低廉的USB摄像头成像获取身份证影像也足以用于信息识别。因此基于单目摄像头的身份证表面信息自动获取方法与系统具有使用方便、价格低廉普及广泛的特点。但由于目前通过USB摄像头获取含有身份证的影像后，还需要把身份证检测定位出来并且裁剪掉非身份证区域，截取出身份证以便于后续的信息区域定位。一般的身份证定位及裁剪掉非身份证区域的方式是直接通过查找置于固 定位置的身份证影像，后在固定位置处按身份证长宽及长宽比来定位出身份证并裁剪掉非身份证区域，截取出身份证。一旦身份证的位置发生变化则就定位不准确，智能化程度不高。 

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于单目摄像头的二代证区域定位与提取的方法，该方法只需把身份证放置于摄像头所在的视线范围内，即可精确地检测并定位出身份证，智能化程度高、应用场合更广泛。 

本发明的另一目的在于提供一种基于上述方法的装置。 

本发明的目的通过以下的技术方案实现：基于单目摄像头的二代证区域定位与提取的方法，包括以下步骤： 

（1）训练身份证检测器：建立包含身份证图像的样本集以及不包含身份证图像的样本集，从两个样本集中分别提取特征，然后根据特征利用分类器进行训练得到身份证检测器； 

（2）身份证检测与定位：在进行实际检测时，通过单目摄像头摄取待检测图像，然后通过采用不同大小的窗口在该图像中滑动取样出不同大小的区域，提取该区域的特征，然后输入到上述的身份证检测器，判断该区域是否为身份证，如果是，则提取出该身份证区域，进入步骤（3）； 

（3）通过边缘检测和直线检测方法检测出身份证的倾斜角度并对身份证进行倾斜纠正，最后通过四条边缘裁剪出身份证。 

具体的，所述步骤（1）的过程如下： 

（1-1）通过单目摄像头获取M份具有身份证正面或反面的图像，和N份无身份证信息的图像； 

（1-2）裁剪出身份证所在区域影像作为正样本集，其他无身份证信息的图像作为负样本集； 

（1-3）将所有影像大小进行归一化后处理，对正、负样本集分别提取特征，并对正、负样本贴上标签； 

（1-4）把正、负样本的特征和标签送入分类器进行训练，形成Model文件，也就是身份证检测器。 

优选的，所述步骤（1-3）中提取的特征为图像的HOG特征或Haar特征。 

优选的，步骤（1-4）中，所述的分类器为SVM分类器或adaboost分类器。 

更进一步的，所述步骤（1-2）中的正样本集中的图像需是在不同光照条件下、身份证倾斜角度在15°范围内的身份证图像；负样本集中的图像背景各不相同。在进行图像采集时，单目摄像头包括但不限于相机、USB摄像头等。获取的身份证图像需在不同条件下（比如光照、身份证倾斜角度、不同人的身份证）形成。从而可以使得后面训练得到的身份证检测器精确度更高。