用Python实现答题卡识别!你学会了吗?

2023年 10月 26日 54.8k 0

答题卡素材图片:

思路

1.读入图片,做一些预处理工作。

2.进行轮廓检测,然后找到该图片最大的轮廓,就是答题卡部分。

3.进行透视变换,以去除除答题卡外的多余部分,并且可以对答题卡进行校正。

4.再次检测轮廓,定位每个选项。

5.对选项圆圈先按照竖坐标排序,再按照行坐标排序,这样就从左到右从上到下的获得了每个选项轮廓。

6.对每个选项轮廓进行检查,如果某个选项轮廓中的白色点多,说明该选项被选中,否则就是没被选上。细节部分看过程:

1、预处理(去噪,灰度,二值化)

img = cv2.imread("1.png",1)
#高斯去噪
img_gs = cv2.GaussianBlur(img,[5,5],0)
# 转灰度
img_gray = cv2.cvtColor(img_gs,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 自适应二值化
_,binary_img = cv2.threshold(img_gray,0,255,cv2.THRESH_OTSU|cv2.THRESH_BINARY)
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注:cv2.THRESH_OTSU|cv2.THRESH_BINARY,该参数指的是自适应阈值+反二值化,做自适应阈值的时候阈值要设置为0

2、轮廓检测

# 找轮廓
contours, hierarchy = cv2.findContours(binary_img,cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_NONE)
# 按照轮廓的面积从大到小排序
cnts = sorted(contours,key = cv2.contourArea,reverse=True)
# 画轮廓
draw_img = cv2.drawContours(img.copy(),cnts[0],-1,(0,255,255),2)
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注:findContours函数,传入的图像应该是二值图像,cv2.RETR_EXTERNAL指的是只检测外部轮廓,cv2.CHAIN_APPROX_NONE指的返回轮廓上的所有点。

这里做轮廓近似的目的是,之前检测到的轮廓看似是一个多边形,其实本质上是只是点集。

cv2.approxPolyDP(contour,epsilon,True),多边形逼近,第一个参数是点集,第二个参数是精度(原始轮廓的边界点与拟合多边形之间的最大距离),第三个参数指新产生的轮廓是否需要闭合,返回值approxCurve为多边形的点集(按照逆时针排序)。与该函数类似的函数还有cv2.boundingRect(矩形包围框)cv2.minAreaRect(最小包围矩形框),cv2.minEnclosingCircle(最小包围圆形)cv2.filtEllipse(最优拟合椭圆)cv2.filtLine(最优拟合直线),cv2.minEnclosingTriangle(最小外包三角形)

3、透视变换

透视变换的计算步骤:

  • 首先获取原图多边形的四个顶点,注意顶点顺序。
  • 然后构造原始顶点矩阵。
  • 计算矩形长宽,构造变换后的目标矩阵。
  • 获取原始矩阵到目标矩阵的透视变换矩阵 5、进行透视变换

4、轮廓检测,检测每个选项

5、画轮廓的外接圆,排序,定位每个选项

# 挑选合适的轮廓
def check(contours):
ans = []
for i in contours:
area = float(cv2.contourArea(i))
length = float(cv2.arcLength(i,True))
if area

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