证件图像校正

最新推荐文章于 2024-02-29 20:25:27 发布

yu_xianguo

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分类专栏： C++ source code 编程算法文章标签：代码证件图像矫正单应

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/YU_Xianguo/article/details/88694714

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本文介绍了一个用代码自动矫正身份证图像的方法，通过求解单应矩阵并结合图像平移，实现从任意角度拍摄的身份证照片矫正为标准俯视视角。利用opencv库，作者提供程序选择直接输出矫正图像、身份证区域或仿扫描件的A4尺寸图像。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

引子：

你是否遇到过这种情况：用手机对着身份证拍张照片，然后想打印出扫描件的效果？应用商城里有个热门app好像叫“扫描全能王”，大概提供了这个功能，但是它是收费的，普通用户用起来有些许不便。最近我也遇到了这个问题，别人用手机拍了个身份证照片传给我，如上面所示，让我把它打印出来：我最先想用PS，但是我发现无法用一个规则的矩形把它框得很好，我那没入门的PS技术无法解决这个问题，于是我就花了一晚上时间写了个程序，矫正结果如上面所示。本文将和大家分享一下我的代码。

一、矫正原理

根据宝典"Multiple View Geometry in Computer Vision"，同一个相机从不同角度对一个平面成像，两个时刻成的像之间存在一个单应，也叫射影变换（3x3矩阵）。身份证表面是一个平面，现在的问题就是给定一个任意角度下拍摄的身份证照片，如何把它矫正成一个俯视视角下的照片，核心就是求解一个单应H。

$\begin{bmatrix}\bar x \\ \bar y \\ 1 \end{bmatrix} =H \begin{bmatrix}x \\ y \\ 1 \end{bmatrix}$

单应是一个3阶矩阵，9个参数，8个自由度，求解单应需要8个线性方程，一对对应点(x,y)和 $(\bar x, \bar y)$ 可以构造2个线性方程，所以求解单应至少需要4对对应点。

如上图所示，我们依次选取身份证照片的左下角、左上角、右上角、右下角，然后将这四个位置坐标映射到一个标准矩形的四个顶点上，即可求出单应。在程序中，基于opencv的highgui实现了交互式从图像中选点，然后计算出身份证照片的长度height和宽度width，然后将原图中的身份证左下角映射到坐标(0,height)，左上角映射到(0,0)，右上角映射到(width,0)，右下角映射到(width,height)。接着基于opencv已有函数求出单应。注：opencv以图像左上角为坐标原点，水平向右为x轴，竖直向下为y轴。这里有个小技术，因为身份证的长宽比是标准的，因此可以将width固定，height根据比例进行相应设置，则可以保证矫正后的身份证图片具有非常正确的比例。

如果直接应用上述单应对原图进行变化的话，会存在一些问题：图像中某些区域变换到负的坐标空间，从而被忽略掉，导致变换后的图像比原图像内容少了一大块。为了解决这个问题，只需要再上述变换的基础上再实施一个图像平移操作就可以了，具体地：根据上述单应，求出图像