日期:2021-03-23 編輯:馳安科技 閱讀量: 1288
關(guān)于車牌識(shí)別的研究與設(shè)計(jì)我們可以從車牌特征的信息、常見車牌顏色特征的信息、車牌特征分析結(jié)論、原始圖像預(yù)處理四方面來分析,具體內(nèi)容如下:
1、車牌特征的信息分析:
機(jī)動(dòng)車牌照作為機(jī)動(dòng)車的“身份證”,制造和使用都有嚴(yán)格的規(guī)范加以明確規(guī)定。根據(jù)中華人名共和國公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA36-92,汽車車牌有10種。這10種汽車車牌的幾何外形大小和顏色信息如下表所示(均、警車牌在這里暫時(shí)不考慮)。
另外,民用汽車的好牌上有省、直轄市、自治區(qū)的名稱和發(fā)證及監(jiān)督機(jī)關(guān)的代號(hào),編號(hào)是英文大寫字母。后而的編號(hào)一般5位編號(hào),從00001-99999,編號(hào)超過10萬就由A,B,c等字母代替。即“A”代表10萬,“B”代表11萬,“C”代表12萬,最后一個(gè)字母代表33萬。英文字母中的l和0不用,避免和數(shù)字中的1和0沖突。使館的外籍車牌上的是建交國家的代號(hào),與所在地區(qū)的監(jiān)管機(jī)關(guān)編號(hào)無關(guān)。在這10種汽車中,編號(hào)為9和10的臨時(shí)入境和臨近行駛汽車以及使領(lǐng)館汽車由于數(shù)量很少、出現(xiàn)的概率極小,為了簡化算法和節(jié)省時(shí)間,忽略這幾種車型的特殊性,認(rèn)為它們與其他的7種汽車車型一致,采用相同的方法進(jìn)行識(shí)別。由于編號(hào)為1的大型汽車,由于系統(tǒng)的CMOS攝像頭收集的是汽車頭部的牌照圖像,因此對(duì)于大型汽車后車牌的特殊性也可以忽略不計(jì)。
本論文中,不考慮車牌在背景色和前景色上的差異,在這些車牌中,大型汽車(前)、小型汽車、使領(lǐng)館汽車、境外汽車、外籍汽車、教練車和試驗(yàn)汽車的號(hào)牌格式完全一樣,同時(shí),由于小型車數(shù)量最多,出現(xiàn)概率最大,牌照規(guī)范與其它幾種車牌很相似,算法的識(shí)別對(duì)致最終設(shè)定為小型車。
2、常見車牌顏色特征的信息:
對(duì)目前8種常見車牌(對(duì)大型車輛取前置車牌)的顏色分布和格式分布進(jìn)行分析,可以得出如下結(jié)論:
A.共存在5種顏色:黃石、黑色、藍(lán)色、白色和紅色;存在5中前景和背景的顏色組合;黃底黑字黑框線、藍(lán)底白字白框線、黑底白字紅“使”字(或“領(lǐng)”)白框線、黑底白字白框線,黑底紅字紅框線;
B.字符顏色與背景顏色的亮度相差很大:要么亮度高于背景顏色的亮度(藍(lán)底白字白框線、黑底白字紅“使”(或“領(lǐng)”)字白框線、黑底白字白框線、黑底紅字紅框線;要么字符顏色低于背景顏色亮度(黃底黑字黑框線),對(duì)于這種車牌,其二值化的結(jié)果顏色相反,前景字符為黑色,背景為白色,需要進(jìn)行處理;
C.牌照上的文字由7個(gè)字符和一個(gè)分隔符橫向水平排列組成,字符高度為90mm,寬度為45mm,分割符的直徑為10mm(實(shí)際上,每個(gè)字符是劇中分布在一個(gè)高位90mm,寬為45mm的矩形區(qū)域。)
D.字符和字符之間或字符和分割符之間的距離為12mm;
E.使館牌照的間隔符在第4和第5個(gè)字符之間,其余的車牌的間隔符在第2個(gè)和第3個(gè)字符之間。由于使館牌照出現(xiàn)的概率很小,將之視為小型車牌照一種變形情況,不單獨(dú)處理,后面提出的車牌格式均值后一種格式情況;
F.從左到右,車牌中每一位的可能字符如下:第1位,30個(gè)省份的簡稱和“使”字,共有31個(gè)字符(暫時(shí)不考慮軍警車);第2位,除去字母“1”之外的25個(gè)英文大寫字母;第3位,除去字母“1”和字母“0”之外的24個(gè)英文大寫字母和10個(gè)數(shù)字,共有34個(gè)字符;第4~6位,10個(gè)數(shù)字字符;第7位,10個(gè)數(shù)字字符和“領(lǐng)”“學(xué)”“試”“境”,共有14個(gè)字符。字符總數(shù)共有70個(gè)。
G.觀測和分析車牌外形特點(diǎn),無論哪種車牌,外輪廓都有一個(gè)寬度不大的輪廓線,輪廓線的顏色和字符顏色一致,與背景的亮度差異很大?,F(xiàn)實(shí)環(huán)境下,車牌有時(shí)安裝后,車輛廠商的商標(biāo)會(huì)遮擋牌照外輪廓線,但商標(biāo)本身又是一個(gè)輪廓線,其亮度與背景的亮度差異也很大,同樣可以利用之。
3、車牌特征分析結(jié)論:
首先,結(jié)合車牌分析結(jié)論,利用其中的特征4、5、6點(diǎn)可以構(gòu)造牌照字符的格式模型,這個(gè)模型在其后的用來指導(dǎo)牌照定位后、字符識(shí)別前的字符分割。結(jié)合GA36-92標(biāo)準(zhǔn),牌照圖像的實(shí)際大小可能隨著CCD攝像頭采集的時(shí)機(jī)不同而產(chǎn)生一定的縮放,但是總體比例不會(huì)發(fā)生大的變化。設(shè)第1個(gè)字符中心和第2個(gè)字符的中心間距為一個(gè)長度單位,以第1個(gè)字符中心為原點(diǎn),那么非使館車牌的其余字符中心的橫向位置應(yīng)分別為:1,2.39,3.39,4.39,5.39和6.39,字符的寬度同樣為0.79。其次,利用分析結(jié)論7,可以利用字符在牌照的排列縮小候選字符的集合規(guī)模,加快識(shí)別速度或進(jìn)行識(shí)別后結(jié)果的糾正判別。如果不知道字符在牌照中的排列位置,那么每個(gè)位置的候選字符可以達(dá)到70個(gè),如果知道了它的位置,那么該位置的候選字符至多有34個(gè),尤其是對(duì)牌照的第4、5、6位,候選字符只有10個(gè)數(shù)字。
4、原始圖像預(yù)處理
由于CCD攝像頭采集圖像以BMP位圖圖像格式存儲(chǔ)到微機(jī),為了便于車輛的定位與分割和車輛字符的識(shí)別,原始圖像應(yīng)具有適當(dāng)?shù)牧炼?,較大的對(duì)比度和清晰可辨的牌照圖像。但由于系統(tǒng)的圖像采集部分工作于開放的戶外環(huán)境,加之車牌的整潔度、自然光照條件、車輛行駛速度等因素的影響,車輛圖像可能出現(xiàn)模糊、歪斜和缺損等嚴(yán)重缺陷,因此需要對(duì)原始圖像進(jìn)行識(shí)別前的預(yù)處理。
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