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用Python实现答题卡识别!你学会了吗?

来源: 责编: 时间:2023-10-26 17:10:45 215观看
导读答题卡素材图片: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

答题卡素材图片:

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思路

1.读入图片,做一些预处理工作。OvW28资讯网——每日最新资讯28at.com

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。OvW28资讯网——每日最新资讯28at.com

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。OvW28资讯网——每日最新资讯28at.com

4.再次检测轮廓,定位每个选项。OvW28资讯网——每日最新资讯28at.com

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。OvW28资讯网——每日最新资讯28at.com

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:OvW28资讯网——每日最新资讯28at.com

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)-----------------------------------©著作权归作者所有:来自51CTO博客作者千锋IT教育的原创作品,请联系作者获取转载授权,否则将追究法律责任用Python实现答题卡识别!https://blog.51cto.com/u_15739596/8014621

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0OvW28资讯网——每日最新资讯28at.com

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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)-----------------------------------©著作权归作者所有:来自51CTO博客作者千锋IT教育的原创作品,请联系作者获取转载授权,否则将追究法律责任用Python实现答题卡识别!https://blog.51cto.com/u_15739596/8014621

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。OvW28资讯网——每日最新资讯28at.com

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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。OvW28资讯网——每日最新资讯28at.com

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)OvW28资讯网——每日最新资讯28at.com

3、透视变换

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透视变换的计算步骤:OvW28资讯网——每日最新资讯28at.com

  • 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

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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<=0 or length<=0:            continue        if area/length >7.05 and area/length<10.5:            ans.append(i)    return ansans_contours = check(contours)dst_new = cv2.drawContours(res.copy(),ans_contours,-1,(0,255,255),3  )imshow(dst_new)-----------------------------------©著作权归作者所有:来自51CTO博客作者千锋IT教育的原创作品,请联系作者获取转载授权,否则将追究法律责任用Python实现答题卡识别!https://blog.51cto.com/u_15739596/8014621

每个选项按照圆心从左到右,从上到下的顺序保存在了A中。OvW28资讯网——每日最新资讯28at.com

6、选项检测

思路:对于A中的每个选项圆,计算它有所覆盖的坐标,然后判断这些坐标在二值图像中对应的值,统计白色点的个数, 如果白色点所占的比例比较大的话,说明该选项被选中。OvW28资讯网——每日最新资讯28at.com

def dots_distance(dot1,dot2):    #计算二维空间中两个点的距离    return ((dot1[0]-dot2[0])**2+(dot1[1]-dot2[1])**2)**0.5def count_dots(center,radius):    #输入圆的中心点与半径,返回圆内所有的坐标    dots = []    for i in range(-radius,radius+1):        for j in range(-radius,radius+1):            dot2 = (center[0]+i,center[1]+j)            if dots_distance(center,dot2) <= radius:                dots.append(dot2)    return dots da = []for i in A:    dots = count_dots(i[0],i[1])    all_dots = len(dots)    whilt_dots = 0    for j in dots:        if binary_res[j[1]][j[0]] == 255:            whilt_dots = whilt_dots+1    if whilt_dots/all_dots>=0.4:        da.append(1)    else:        da.append(0)da = np.array(da)da = np.reshape(da,(5,5))-----------------------------------©著作权归作者所有:来自51CTO博客作者千锋IT教育的原创作品,请联系作者获取转载授权,否则将追究法律责任用Python实现答题卡识别!https://blog.51cto.com/u_15739596/8014621

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这样每个答题卡就转换成了一个二维数组,接下来在做一些简单的收尾工作就可以了。OvW28资讯网——每日最新资讯28at.com

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