基于MATLAB的身份证号码的识别算法

1. 课题背景

为快速识别身份证号码，以计算机视觉系统为技术手段，以第二代居民身份证为研究对象，从身份证号码图像中提取号码数字0—9的空间分布特征和结构特征，采用相似系数最大和结构特征一致准则，应用MATLAB软件编程实现了身份证号码的快速识别.运用图像处理和模式识别技术，实现了身份证号码图像的预处理、图像分割、号码图像的修正、号码体的定位、号码体的识别等算法，建立了基于摄像头的身份证号码识别系统.系统的识别速度和准确率可满足实际需要.

身份证号码是公民身份的唯一标识，出于保障公民合法权益和社会治安的考虑，越来越多的行业都开始要求录入客户的身份证，这是一项非常繁琐的工作.手工录入效率低且容易出错.为解决此问题，笔者基于各个数字的不同，对身份证进行一系列预处理后精确地把数字分割出来，采用MATLAB对身份证号码进行识别.实验证明，该方法的识别速度和准确率可以满足实际需要.

1. 总体设计方案

由于我国第二代身份证是彩色的，而且是大小固定的，身份证右下方有18位号码，字体类型是OCR-B10BT。基于以上这些特点，进行身份证图像采集、图像预处理、定位、字符分割、字符识别等过程最后输出身份证号码[1]。

身份正号的提取和识别，使用图像处理的方法进行提取。首先需要做的是，采集获取高质量的身份证图像信息，考虑到现在的第二代身份证是彩色的，所以推荐使用彩色的CCD相机采集获取图像。将身份证，放置在黑色背景的平板桌边上面，进行采集，并且光照尽量均匀。这样方便后续的处理。

1. GUI界面设计

1. 参考源码

1、打开图像

[FileName,PathName] = uigetfile('*.jpg','Select an image');

if PathName~=0

str = [PathName,FileName];

T=imread(str);

axes(handles.axes1);

imshow(T);

end

1. 预处理

[m,n,r]=size(I);%图像的像素为width*height

%%%%%蓝色字体变黑

myI=double(I);

for i=1:m

for j=1:n

if((myI(i,j,1)>=15)&&(myI(i,j,1)<=130)&&((myI(i,j,2)<=165)&&(myI(i,j,2)>=90))&&((myI(i,j,3)<=220)&&(myI(i,j,3)>=135))) % 蓝色RGB的灰度范围

I(i,j,1)=40; %红色分量

I(i,j,2)=40; %绿色分量

I(i,j,3)=40; %蓝色分量

end

end

end

%figure, imshow(I);title('变色后的图像');

width=round(0.9*n);height=round(0.87*m);

rx=round(0.05*n);cy=round(0.075*m);

I=subim(I,height,width,rx,cy);

%figure,imshow(I);

if sum(size(I)>0)==3 %倘若是彩色图--2维*3，先转换成灰度图

I=rgb2gray(I);

end

%figure,imhist(I);

x=3;%行数分为x部分

y=1;%列数分为y部分

BW=erzhihua(I,x,y);

[n m l]=size(BW);%图像的像素为m*n

c = [0.65*m 0.65*m m m];

r = [0 0.85*n 0.85*n 0];

BW = roifill(BW,c,r);

BW=imadjust(BW);%使用imadjust函数对图像进行增强对比度

% Convert to BW

threshold = graythresh(BW);

BW =~im2bw(BW,0.6*threshold);

[image_h image_w]=size(BW);

% Remove all object containing fewer than (imagen/80) pixels

BW = bwareaopen(BW,floor(image_w/80));

% 滤波

imshow(BW);

1. 识别

[image_h image_w]=size(imagen);

%figure;imshow(imagen);title('INPUT IMAGE')

% Convert to gray scale

if size(imagen,3)==3 %RGB image

imagen=rgb2gray(imagen);

end

%Storage matrix word from image

word=[ ];

re=imagen;

% Compute the number of letters in template file

num_letras=size(templates,2);

plot_flag=1;

while 1

%Fcn 'lines' separate lines in text

[fl re]=lines(re);

imgn=fl;

[line_h line_w]=size(fl);%记录下切割出来的一行字符的长宽

%Uncomment line below to see lines one by one

% imshow(fl);pause(1)

%-----------------------------------------------------------------

% Label and count connected components

[L Ne] = bwlabel(imgn);

n=1;%记录循环次数

while(n<=Ne)

char_flag=0;%为0时，是第一次判断这个连通域

flag=1;%初始化两个连通域属于同个字符

while(flag==1)

if char_flag==0

[r,c] = find(L==n);

Width0=max(r)-min(r);%连通域宽度

Height0=max(c)-min(c);%连通域高度

Radio0=Width0/Height0;%连通域宽高比

Square0=Width0*Height0;%连通域面积

maxr=max(r);

maxc=max(c);

minr=min(r);

minc=min(c);

end

if n

[r1,c1] = find(L==(n+1));%寻找下一个连通域

Width1=max(r)-min(r);%连通域宽度

Height1=max(c)-min(c);%连通域高度

Radio1=Width1/Height1;%连通域宽高比

Square1=Width1*Height1;%连通域面积

Uheight=max(maxc,max(c1))-min(minc,min(c1));%合并后高度

Uwidth=max(maxr,max(r1))-min(minr,min(r1));%合并后宽度

Uradio=Uwidth/Uheight;%合并后的宽高比

Oheigth=Height0+Height1-Uheight;%重叠高度

Owidth=Width0+Width1-Uwidth;%重叠宽度

Osquare=Oheigth*Owidth;%重叠面积

else

flag=0;%这是这一行最后一个连通域

end

ph=5;%边界因子

pw=7;

if(flag==1)&&((Owidth>=-(image_w/pw)&&Owidth<=0)||(Oheigth>=-(line_h*0.3)&&Oheigth<=0))%两个连通域较近，但不重叠

if((Uradio>=0.8)&&(Uradio<=1.2))%认为两个连通域属于同一个字符

elseif Uheight

else flag=0;%否则这两个连通域属于不同字符

end

elseif(flag==1)&&(Owidth<-(image_w/pw))%两个连通域里相距较远

flag=0;%两个连通域属于不同字符

% elseif(flag==1)&&((Owidth>0)||(Oheigth>0))%两连通域重叠

elseif(flag==1)&&((Owidth>0))%两连通域重叠

if(((Uradio>=0.78)&&(Uradio<=1.3)))%认为两个连通域属于同一个字符

elseif(Osquare>=0.4*min(Square0,Square1)&&(Uwidth

else

flag=0;%两个连通域属于不同字符

end

else flag=0;%两个连通域属于不同字符

end

if flag==1%经过上面判断，两个连通域属于同一个字符，进行连通域合并

Width0=Uwidth;%连通域宽度

Height0=Uheight;%连通域高度

Radio0=Width0/Height0;%连通域宽高比

Square0=Width0*Height0;%连通域面积

maxr=max(maxr,max(r1));

maxc=max(maxc,max(c1));

n=n+1;%指向下一个连通域

char_flag=1;

end

end %while(flag==1)的end

% Extract letter

n1=imgn(minr:maxr,minc:maxc);

% Resize letter (same size of template)

% Call fcn to convert image to text

letter=read_letter(img_r,num_letras);

% Letter concatenation

word=[word letter];

n=n+1;

end % while(n<=Ne)的end

%fprintf(fid,'%s\n',lower(word));%Write 'word' in text file (lower)

set(handles.edit1,'string',word);

word=[ ];