[发明专利]一种新型畸形保单图像自动矫正方法

权利要求书

1.一种新型畸形保单图像自动矫正方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)基于摄影成像的光学原理，根据图像的亮度分布构建平面法向量函数，并通过对旋转平面法向量来实现图像矫正；具体如下：

因为图像在计算机中是以矩阵的形式存储的，每个像素点包含R、G、B三色信息，设某一幅保单图片从左至右有x行像素点，自上而下有y列像素点，每个像素点有3个信息，所以存储形式为x×y×3，表示照片共有x×y个像素点，每个像素点上依次是R、G、B值，将RGB信息转化为亮度信息L：

其中：

将图像划分成N个大小相同的正方形，每个正方形的边长为a；

其中，mod是求余函数；Floor是向下取整函数，取a＝16像素的时候，识别效果最佳；根据式子(3)可知，当mod[x，a]≠0的时候，存在：

此时，需要对图像的左侧边进行延伸，延伸的像素数量为ex；

因为延伸出来的像素是没有保单信息的，为方便计算，延伸的ex数量的像素统一规定为R＝0、B＝0、G＝0；

同理，当mod[y，a]≠0的时候，存在：

此时，需要对图像的底边进行延伸，延伸的像素数量为ey；

因为延伸出来的像素是没有保单信息的，为方便计算，延伸的ey数量的像素统一规定为R＝0、B＝0、G＝0；

在获得边长为a正方形像素区域之后，分别计算该区域的法向量；

每个边长为a正方形像素区域包含四个顶点，逆时针排序，分别为p₁、p₂、p₃、p₄，四个顶点任取三个都能够计算出同一个平面方程，为方便计算，统一取p₁、p₂、p₃三点；

对于任意像素点，以图像左上角为原点，以从左至右方向为x轴方向，以从上到下为y轴方向，以垂直纸面向外为z轴方向构建坐标系，每个像素点的二维坐标表示为(px，py)，根据式子(1)和式子(2)能够计算出像素点的亮度，将亮度作为像素点的第三维度，则每个像素点的三维坐标表示为(px，py，pz)，其中pz是根据式子(1)和式子(2)计算出来的亮度L；

假设某一个边长为a正方形像素区域的p₁、p₂、p₃三点的坐标依次为(px1，py1，pz1)、(px2，py2，pz2)、(px3，py3，pz3)，构建平面求解方程：

根据式子(6)得到A、B、C，则该平面的法向量为(A，B，C)；

(A，B，C)×T＝(0，0，1) (7)

根据式子(7)得到向量T，向量T就是此边长为a正方形像素区域的旋转向量，根据T进行旋转，能够将此边长为a正方形像素区域矫正；和/或：

(2)使用自适应核函数对保单图像进行卷积处理，实现算法层面的畸变矫正；具体如下：

设某一幅保单图片的存储形式为x×y×3，共划分了N个边长为a的正方形像素区域，并计算出了每个像素点的亮度，所使用的卷积核的尺寸为3×3；

在卷积过程中，会依次对保单图片提取出3×3的区域，与卷积核相乘；此部分为通用卷积方法；

定义核函数：

g为自然数，不同的g直接影响了核函数的功能；

对于任意一个卷积区域reg_i，用其每个像素的亮度构建区域矩阵T_l，i

矩阵T_k和T_l，i的尺寸为3×3；

σ＝r(T_k×T_l，i) (10)

式子(10)中的r是线性代数中求解矩阵的秩的意思，使用σ构建正态分布概率密度函数：

其中，e为自然常数；

计算行列式d_i：

d_i＝|T_k×T_l，i| (12)

构建求解方程：

将式子(8)到式子(12)代入式子(13)，得到g，然后使用T_k对图像进行卷积操作，实现了使用自适应核函数对畸变部分进行矫正的过程。

2.如权利要求1所述的一种新型畸形保单图像自动矫正方法，其特征在于，所述方法整体流程如下：

Step1：根据式子(1)、式子(2)将RGB信息转化为亮度信息L；

Step2：取a＝16；

Step3：根据式子(3)、式子(4)、式子(5)计算N，并对图片进行延伸；

Step4：取i＝1；

Step5：判断i≤N，为真转Step6，否则转8；

Step6：根据式子(6)、式子(7)计算第i个正方形的平面法向量和选择法向量，并对图像进行旋转；

Step7：i＝i+1，转Step5；

Step8：利用传统的卷积方法，对图片划分卷积区域，共M个卷积区域；

Step9：取i＝1；

Step10：判断i≤M，为真转Step10，否则转14；

Step11：根据式子(8)到式子(13)求解第i个卷积区域对应的g；

Step12：利用传统的卷积方法对第i个卷积区域进行卷积操作；

Step13：i＝i+1，转Step10；

Step14：结束。