用Python實現答題卡識別！你學會了嗎？
答題卡素材圖片:
思路
1.讀入圖片，做一些預處理工作。
2.進行輪廓檢測，然后找到該圖片最大的輪廓，就是答題卡部分。
3.進行透視變換，以去除除答題卡外的多余部分，并且可以對答題卡進行校正。
4.再次檢測輪廓，定位每個選項。
5.對選項圓圈先按照豎坐標排序，再按照行坐標排序，這樣就從左到右從上到下的獲得了每個選項輪廓。
6.對每個選項輪廓進行檢查，如果某個選項輪廓中的白色點多，說明該選項被選中，否則就是沒被選上。細節部分看過程：
1、預處理（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)
# 轉灰度
img_gray = cv2.cvtColor(img_gs,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 自適應二值化
_,binary_img = cv2.threshold(img_gray,0,255,cv2.THRESH_OTSU|cv2.THRESH_BINARY)
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?著作權歸作者所有：來自51CTO博客作者千鋒IT教育的原創作品，請聯系作者獲取轉載授權，否則將追究法律責任
用Python實現答題卡識別！
https://blog.51cto.com/u_15739596/8014621注：cv2.THRESH_OTSU|cv2.THRESH_BINARY，該參數指的是自適應閾值+反二值化，做自適應閾值的時候閾值要設置為0
2、輪廓檢測
# 找輪廓
contours, hierarchy = cv2.findContours(binary_img,cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_NONE)
# 按照輪廓的面積從大到小排序
cnts = sorted(contours,key = cv2.contourArea,reverse=True)
# 畫輪廓
draw_img = cv2.drawContours(img.copy(),cnts[0],-1,(0,255,255),2)
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用Python實現答題卡識別！
https://blog.51cto.com/u_15739596/8014621注：findContours函數，傳入的圖像應該是二值圖像，cv2.RETR_EXTERNAL指的是只檢測外部輪廓，cv2.CHAIN_APPROX_NONE指的返回輪廓上的所有點。
這里做輪廓近似的目的是，之前檢測到的輪廓看似是一個多邊形，其實本質上是只是點集。
cv2.approxPolyDP(contour,epsilon,True)，多邊形逼近，第一個參數是點集，第二個參數是精度（原始輪廓的邊界點與擬合多邊形之間的最大距離），第三個參數指新產生的輪廓是否需要閉合，返回值approxCurve為多邊形的點集（按照逆時針排序）。與該函數類似的函數還有cv2.boundingRect（矩形包圍框）cv2.minAreaRect（最小包圍矩形框），cv2.minEnclosingCircle（最小包圍圓形）cv2.filtEllipse（最優擬合橢圓）cv2.filtLine（最優擬合直線），cv2.minEnclosingTriangle（最小外包三角形）
3、透視變換
透視變換的計算步驟：
- 首先獲取原圖多邊形的四個頂點，注意頂點順序。
- 然后構造原始頂點矩陣。
- 計算矩形長寬，構造變換后的目標矩陣。
- 獲取原始矩陣到目標矩陣的透視變換矩陣 5、進行透視變換
4、輪廓檢測，檢測每個選項
5、畫輪廓的外接圓，排序，定位每個選項
# 挑選合適的輪廓
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 ans
ans_contours = check(contours)
dst_new = cv2.drawContours(res.copy(),ans_contours,-1,(0,255,255),3 )
imshow(dst_new)
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https://blog.51cto.com/u_15739596/8014621每個選項按照圓心從左到右，從上到下的順序保存在了A中。
6、選項檢測
思路：對于A中的每個選項圓，計算它有所覆蓋的坐標，然后判斷這些坐標在二值圖像中對應的值，統計白色點的個數， 如果白色點所占的比例比較大的話，說明該選項被選中。
def dots_distance(dot1,dot2):
#計算二維空間中兩個點的距離
return ((dot1[0]-dot2[0])**2+(dot1[1]-dot2[1])**2)**0.5
def count_dots(center,radius):
#輸入圓的中心點與半徑，返回圓內所有的坐標
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))
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這樣每個答題卡就轉換成了一個二維數組，接下來在做一些簡單的收尾工作就可以了。
