Python_cv2_credit_card_identification/main.py

import tkinter as tk
from tkinter import filedialog
import cv2
import utils
import numpy as np
import argparse
import imutils
from imutils import contours

# 创建tkinter根窗口并立即隐藏
root = tk.Tk()
root.withdraw()

# 弹出文件选择对话框让用户选择模板文件
template_file_path = filedialog.askopenfilename(title="选择模板文件", filetypes=[("PNG files", "*.png"), ("JPEG files", "*.jpg"), ("All files", "*.*")])
# 弹出文件选择对话框让用户选择信用卡图片
image_file_path = filedialog.askopenfilename(title="选择信用卡图片", filetypes=[("PNG files", "*.png"), ("JPEG files", "*.jpg"), ("All files", "*.*")])

# 使用用户选择的路径读取模板文件和信用卡图片
img = cv2.imread(template_file_path)
image = cv2.imread(image_file_path)

#指定信用卡类型
FIRST_NUMBER={
    "3":"American Express",
    "4":"Visa",
    "5":"MasterCard",
    "6":"Discover Card"
}

#绘图展示
def cv_show(name,img):
    cv2.imshow(name,img)
    cv2.waitKey(0)
    cv2.destroyAllWindows()

#读取一个模板文件
img=cv2.imread(template_file_path)
cv_show("img",img)
#灰度图
ref=cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv_show('ref',ref)
#二值图像
ref=cv2.threshold(ref,10,255,cv2.THRESH_BINARY_INV)[1]
cv_show('ref',ref)

#计算轮廓
#cv2.findContours()函数接受的参数为二值图，即黑白的（不是灰度图）
#cv2.RETR_EXTERNAL只检测外轮廓，cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE只保留终点坐标
#返回的list中每个元素都是图像中的一个轮廓

refCnts,hierarchy=cv2.findContours(ref.copy(),cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
cv2.drawContours(img,refCnts,-1,(0,0,255),3)
cv_show('img',img)
refCnts=utils.sort_contours(refCnts,method="left-to-right")[0]#排序从左到右，从上到下
digits={}

'''
第一个参数：img是原图
第二个参数：（x，y）是矩阵的左上点坐标
第三个参数：（x+w，y+h）是矩阵的右下点坐标
第四个参数：（0,255,0）是画线对应的rgb颜色
'''
#遍历每一个轮廓
for(i,c) in enumerate(refCnts):
    #计算外接矩形并且resize成合适大小
    (x,y,w,h)=cv2.boundingRect(c)
    roi=ref[y:y+h,x:x+w]
    roi=cv2.resize(roi,(57,58))

    #每一个数字对应一个模板
    digits[i]=roi

#初始化卷积核
rectKernel=cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(9,3))
sqKernel=cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(5,5))

#读取输入图像，预处理
image=cv2.imread(image_file_path)
cv_show('image',image)
image=utils.resize(image,width=300)
gray=cv2.cvtColor(image,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv_show('gray',gray)

#礼帽操作，突出更明亮的区域
tophat=cv2.morphologyEx(gray,cv2.MORPH_TOPHAT,rectKernel)
cv_show('tophat',tophat)

#计算
gradX=cv2.Sobel(tophat,ddepth=cv2.CV_32F,dx=1,dy=0,ksize=1)
gradX=np.absolute(gradX)
(minVal,maxVal)=(np.min(gradX),np.max(gradX))
gradX=(255*((gradX-minVal)/(maxVal-minVal)))
gradX=gradX.astype("uint8")

print(np.array(gradX).shape)
cv_show('gradX',gradX)

#通过闭操作，（先膨胀，在腐蚀）将数字连在一起
gradX=cv2.morphologyEx(gradX,cv2.MORPH_CLOSE,rectKernel)
cv_show('gradX',gradX)
#THRESH_OTSU会自动寻找合适的阈值，适合双峰，需把阈值参数设置为0
thresh=cv2.threshold(gradX,0,255,cv2.THRESH_BINARY|cv2.THRESH_OTSU)[1]
cv_show('thresh',thresh)

#再来一个闭操作
thresh=cv2.morphologyEx(thresh,cv2.MORPH_CLOSE,sqKernel)
cv_show('thresh',thresh)

#计算轮廓
threshCnts,hierarchy=cv2.findContours(thresh.copy(),cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
cnts=threshCnts
cur_img=image.copy()
cv2.drawContours(cur_img,cnts,-1,(0,0,255),3)
cv_show('img',cur_img)
locs=[]

#遍历轮廓
for (i,c) in enumerate(cnts):
    #计算矩形
    (x,y,w,h)=cv2.boundingRect(c)
    ar=w/float(h)

    #适合合适的区域，根据实际任务来，这里的基本是四个数字一组
    if ar>2.5 and ar <4.0:
        if(w>40 and w<55) and (h>10 and h<20):
            #符合的留下来
            locs.append((x,y,w,h))
#将符合的轮廓从左到右排序
locs=sorted(locs,key=lambda x:x[0])
output=[]

#遍历每一个轮廓中的数字
for (i,(gX,gY,gW,gH)) in enumerate(locs):
    #initialize the list of group digits
    groupOutput=[]

    #根据坐标提取每一个组
    group=gray[gY-5:gY+gH+5,gX-5:gX+gW+5]
    cv_show('group',group)
    #预处理
    group=cv2.threshold(group,0,255,cv2.THRESH_BINARY|cv2.THRESH_OTSU)[1]
    cv_show('group',group)
    #计算每一个轮廓
    digitCnts,hierarchy=cv2.findContours(group.copy(),cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
    digitCnts=contours.sort_contours(digitCnts,method="left-to-right")[0]
    #计算每一组总的每一个数值
    for c in digitCnts:
        #找到当前数值的轮廓，resize成合适的大小
        (x,y,w,h)=cv2.boundingRect(c)
        roi=group[y:y+h,x:x+w]
        roi=cv2.resize(roi,(57,58))
        cv_show('roi',roi)

        #计算匹配得分
        scores=[]
        #在模板章中计算每一个得分
        for(digit,digiROI) in digits.items():
            #模板匹配
            result=cv2.matchTemplate(roi,digiROI,cv2.TM_CCOEFF)
            (_,score,_,_)=cv2.minMaxLoc(result)
            scores.append(score)
        #得到合适的数字
        groupOutput.append(str(np.argmax(scores)))

    #画出来
    cv2.rectangle(image,(gX-5,gY-5),(gX+gW+5,gY+gH+5),(0,0,255),1)
    cv2.putText(image,"".join(groupOutput),(gX,gY-15),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,0.65,(0,0,255),2)
    #得到结果
    output.extend(groupOutput)
# 打印结果
print("Credit Card Type: {}".format(FIRST_NUMBER[output[0]]))
print("Credit Card #: {}".format("".join(output)))
cv2.imshow("Image", image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()  # 确保关闭所有窗口
cv2.imwrite("final_output.jpg", image)  # 保存图像到文件