嵌入式裝置採集的到紙幣影象如下圖:
首先分析上圖的特點,在這張圖里,美元有一定的傾斜角度,但是角度不大;美元的背景比較黑,而且美元的邊緣比較明顯。沒錯,我們既抓住紙幣的邊緣比較明顯來做文章。
我們是不是可以先把紙幣的輪廓找出來(找出來的輪廓當然就是乙個大大的矩形),然後用矩形去包圍它,得到他的旋轉角度,然後根據得到的角度進行旋轉,那樣不就可以實現矯正了嗎!
再詳細的總結處理步驟:
閾值二值化——檢測輪廓——尋找輪廓的包圍矩陣,並且獲得角度——根據角度進行旋轉矯正。
由於裝置本身的特點需要速度快,這裡將上面的流程在簡化下:通過閾值獲取四條邊的座標,運用最小二乘法擬合四條邊的直線方程,進一步得到四個頂點的座標和旋轉角度。
這個矩陣乘法的計算如下:
具體到二維的仿射變換的計算如下:
幾種典型的仿射變換如下:
平移變換 translation
將每一點移動到(x+tx, y+ty),變換矩陣為:
平移變換是一種「剛體變換」,rigid-body transformation,就是不會產生形變的理想物體。
效果如下:
縮放變換(scale)
將每一點的橫座標放大(縮小)至sx倍,縱座標放大(縮小)至sy倍,變換矩陣為:
變換效果如下:
剪下變換(shear)
變換矩陣為:
相當於乙個橫向剪下與乙個縱向剪下的復合
效果:旋轉變換(rotation)
目標圖形圍繞原點順時針旋轉theta弧度,變換矩陣為:
效果:組合應用
旋轉變換,目標圖形以(x, y)為軸心順時針旋轉theta弧度,變換矩陣為:
相當於兩次平移變換與一次原點旋轉變換的復合:
先移動到中心節點,然後旋轉,然後再移動回去。
這個轉換矩陣也可以下面這樣描述:
一些常用轉換矩陣如下:
最後通過仿射變換得到處理需要的圖:
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