专利名称：一种基于局部对象和块匹配的扫描证书图像检索方法
技术领域：
本发明涉及一种扫描证书图像检索技术，具体的说是一种基于局部对象和块匹配的扫描证书图像检索方法。
背景技术：
最近几年来，图像检索是一个非常受欢迎的话题，其检索对象包括海里游的，在天空中飞翔的及地上走的。并且图像检索已被广泛应用到多媒体数据处理、医学图像检索和图像查重。尽管已有大量的图像检索系统针对不同种类图像数据集，但在扫描证书图像检索方面则关注较少，而这些扫描证书图像往往是申请奖励或公司拓展的重要辅助材料。为了保证这类证书图像的合法利用，避免同张证书被多次利用，在特殊的扫描证书数据集里的扫描图像查重对于某些检索系统是非常重要的，这有点类似于文件的相似性检查。目前适用于比较流行的基于内容的图像检索系统的图像特征有颜色、纹理、形状以及空间位置关系，但扫描证书图像质量低，种类繁多，版面形式多样，既包含具有特定意义的图像标志，同时又包含对于获奖情况的简明扼要描述，因此，仅仅利用现有算法要实现从海量图像库中查找是否存在与待测证书相似的图像文件是有困难的。因此，我们就得具体分析扫描图像的特征，选取能更好地表述证书图像特点的特征。如何借助计算机技术快速准确对附件证明材料一扫描图像一进行相似性检测是国家科学技术奖励评审迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有对扫描证书不怎么关注的问题，提供一种基于局部对象和块匹配的扫描证书图像检索方法，为证书的相似性检索提供一种简单、有效的方法。本发明所采用的技术方案如下:一种基于局部对象和块匹配的扫描证书图像检索方法，包括如下步骤:A:输入待查询扫描证书图像；B:对输入的证书图像进行预处理，包括滤波和倾斜校正；C:对经过预处理的证书图像利用Hough变换进行圆章定位，对定位得到的圆章所在的外接矩形进行分割提取，得到圆章区域，将圆章区域大小调整为100*100后分块处理，提取圆章区域分块后的子块的灰度值特征，所有子块的灰度值特征构成圆章的灰度特征向量，其中所述子块的灰度值特征是指子块内所有像素点的灰度值之和；D:提取圆章区域的HSV颜色特征向量；E:建立证书图像数据库；证书图像数据库中的每一幅证书图像按照上述步骤A D进行处理，得到并记录数据库中每幅扫描证书图像的圆章的灰度特征向量和HSV颜色特征向量，即建立一个扫描证书图像的特征向量索引；F:依次计算待查询证书图像的特征向量与图像数据库中每一幅扫描证书图像的特征向量的欧式距离D，并按照计算得到的欧式距离大小，从小到大排序，返回满足设定的阈值要求的扫描证书图像作为检索的结果；欧式距离D即为两幅图的总相似度，其表达式如下:D=a XD1+^ XD2其中，α和β是权重系数，α和β分另I」取值为5和I,
权利要求
1.一种基于局部对象和块匹配的扫描证书图像检索方法，其特征在于，包括如下步骤: A:输入待查询扫描证书图像； B:对输入的证书图像进行预处理，包括滤波和倾斜校正； C:对经过预处理的证书图像利用Hough变换进行圆章定位，对定位得到的圆章所在的外接矩形进行分割提取，得到圆章区域，将圆章区域大小调整为100*100后分块处理，提取圆章区域分块后的子块的灰度值特征，所有子块的灰度值特征构成圆章的灰度特征向量，其中所述子块的灰度值特征是指子块内所有像素点的灰度值之和； D:提取圆章区域的HSV颜色特征向量； E:建立证书图像数据库； 证书图像数据库中的每一幅证书图像按照上述步骤A D进行处理，得到并记录数据库中每幅扫描证书图像的圆章的灰度特征向量和HSV颜色特征向量，即建立一个扫描证书图像的特征向量索引； F:依次计算待查询证书图像的特征向量与图像数据库中每一幅扫描证书图像的特征向量的欧式距离D，并按照计算得到的欧式距离大小，从小到大排序，返回满足设定的阈值要求的扫描证书图像作为检索的结果； 欧式距离D即为两幅图的总相似度，其表达式如下:D= a XD1+ β XD2 其中，α和β是权重系数，α和β分别取值为5和I,
2.根据权利要求1所述的基于局部对象和块匹配的扫描证书图像检索方法，其特征在于，所述步骤B中的滤波是利用高斯滤波器对扫描证书图像进行噪声滤除； 所述倾斜校正包括以下几个步骤: 1)利用OpenCV中的cvFindContours库函数获取进行滤波后的扫描证书图像的外围边缘线； 2)利用Hough变换检测获得经步骤I)中得到的四条边缘线中的一条边缘线，该边缘线的倾斜角度为angle，即边缘线与垂直线的夹角； 3)利用下面的旋转矩阵对图像进行校正:
3.根据权利要求1所述的基于局部对象和块匹配的扫描证书图像检索方法，其特征在于，在所述步骤C中对经过预处理的证书图像利用Hough变换进行圆章定位，对定位得到的圆章所在的外接矩形进行分割提取，得到圆章区域，将圆章区域大小调整为100*100后分块处理，提取圆章区域分块后的子块的灰度值特征，所有子块的灰度值特征构成圆章的灰度特征向量，其中所述子块的灰度值特征是指子块内所有像素点的灰度值之和； 具体操作步骤如下: 1)圆章定位的方法是指，利用Hough变换对预处理后的扫描证书图像进行圆检测得到扫描证书图像中的圆章位置和大小，设定Hough变换中圆检测半径α为:α =0.034*width+0.038*height,其中width和height分别是指预处理后的扫描证书图像的宽和高； 2)将上述步骤I)得到的圆章的外接矩形割出来，并将包含圆章的外接四边形的大小规整为100*100，所述外接四边形即为圆章区域； 3)将上述步骤2)得到的大小为100*100的圆章区域分块成大小为10*10的子块，依次计算各子块的灰度值，各小块灰度值的平方根为Si, i=0, I, 2...99，并将平方根值进行归一化处理，即使得平方根值归一化后的取值范围为
。
4.根据权利要求1所述的基于局部对象和块匹配的扫描证书图像检索方法，其特征在于，所述步骤D中提取圆章区域HSV颜色特征向量，其具体操作步骤如下: 1)首先将色度H、饱和度S及亮度V三个分量分别非均匀量化为8份、4份和4份:
5.根据权利要求1所述的基于局部对象和块匹配的扫描证书图像检索方法，其特征在于，所述步骤F中的阈值为0.048。
全文摘要
本发明公开了一种基于局部对象和块匹配的扫描证书图像检索方法，通过对输入的证书图像进行滤波和倾斜校正的预处理，对经过预处理的证书图像利用Hough变换进行圆章定位、分割、大小调整及分块，提取圆章分块后的子块的灰度特征向量和圆章区域的HSV空间的颜色特征向量；建立证书图像数据库，对数据库中的每一幅证书图像按照上述步骤进行处理，得到并记录数据库中每幅扫描证书图像的圆章的灰度特征向量和HSV颜色特征向量，依次计算待查询证书图像的特征向量与证书图像数据库中每一幅扫描证书图像的特征向量的欧式距离D，并按照计算得到的欧式距离大小，返回满足设定的阈值要求的扫描证书图像作为检索的结果；通过结合圆章的灰度特征与HSV颜色特征，能简单快速的区分及检索不同种类的证书。
文档编号G06F17/30GK103150330SQ20131001631
公开日2013年6月12日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者张昊, 黄玲, 刘献如 申请人:中南大学