日期:2021-03-23 編輯:馳安科技 閱讀量: 1265
關于車牌識別的研究與設計我們可以從車牌特征的信息、常見車牌顏色特征的信息、車牌特征分析結論、原始圖像預處理四方面來分析,具體內容如下:
1、車牌特征的信息分析:
機動車牌照作為機動車的“身份證”,制造和使用都有嚴格的規范加以明確規定。根據中華人名共和國公共安全行業標準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、警車牌在這里暫時不考慮)。
另外,民用汽車的好牌上有省、直轄市、自治區的名稱和發證及監督機關的代號,編號是英文大寫字母。后而的編號一般5位編號,從00001-99999,編號超過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,最后一個字母代表33萬。英文字母中的l和0不用,避免和數字中的1和0沖突。使館的外籍車牌上的是建交國家的代號,與所在地區的監管機關編號無關。在這10種汽車中,編號為9和10的臨時入境和臨近行駛汽車以及使領館汽車由于數量很少、出現的概率極小,為了簡化算法和節省時間,忽略這幾種車型的特殊性,認為它們與其他的7種汽車車型一致,采用相同的方法進行識別。由于編號為1的大型汽車,由于系統的CMOS攝像頭收集的是汽車頭部的牌照圖像,因此對于大型汽車后車牌的特殊性也可以忽略不計。
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、使領館汽車、境外汽車、外籍汽車、教練車和試驗汽車的號牌格式完全一樣,同時,由于小型車數量最多,出現概率最大,牌照規范與其它幾種車牌很相似,算法的識別對致最終設定為小型車。
2、常見車牌顏色特征的信息:
對目前8種常見車牌(對大型車輛取前置車牌)的顏色分布和格式分布進行分析,可以得出如下結論:
A.共存在5種顏色:黃石、黑色、藍色、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、藍底白字白框線、黑底白字紅“使”字(或“領”)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(藍底白字白框線、黑底白字紅“使”(或“領”)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),對于這種車牌,其二值化的結果顏色相反,前景字符為黑色,背景為白色,需要進行處理;
C.牌照上的文字由7個字符和一個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(實際上,每個字符是劇中分布在一個高位90mm,寬為45mm的矩形區域。)
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個字符之間,其余的車牌的間隔符在第2個和第3個字符之間。由于使館牌照出現的概率很小,將之視為小型車牌照一種變形情況,不單獨處理,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個省份的簡稱和“使”字,共有31個字符(暫時不考慮軍警車);第2位,除去字母“1”之外的25個英文大寫字母;第3位,除去字母“1”和字母“0”之外的24個英文大寫字母和10個數字,共有34個字符;第4~6位,10個數字字符;第7位,10個數字字符和“領”“學”“試”“境”,共有14個字符。字符總數共有70個。
G.觀測和分析車牌外形特點,無論哪種車牌,外輪廓都有一個寬度不大的輪廓線,輪廓線的顏色和字符顏色一致,與背景的亮度差異很大。現實環境下,車牌有時安裝后,車輛廠商的商標會遮擋牌照外輪廓線,但商標本身又是一個輪廓線,其亮度與背景的亮度差異也很大,同樣可以利用之。
3、車牌特征分析結論:
首先,結合車牌分析結論,利用其中的特征4、5、6點可以構造牌照字符的格式模型,這個模型在其后的用來指導牌照定位后、字符識別前的字符分割。結合GA36-92標準,牌照圖像的實際大小可能隨著CCD攝像頭采集的時機不同而產生一定的縮放,但是總體比例不會發生大的變化。設第1個字符中心和第2個字符的中心間距為一個長度單位,以第1個字符中心為原點,那么非使館車牌的其余字符中心的橫向位置應分別為:1,2.39,3.39,4.39,5.39和6.39,字符的寬度同樣為0.79。其次,利用分析結論7,可以利用字符在牌照的排列縮小候選字符的集合規模,加快識別速度或進行識別后結果的糾正判別。如果不知道字符在牌照中的排列位置,那么每個位置的候選字符可以達到70個,如果知道了它的位置,那么該位置的候選字符至多有34個,尤其是對牌照的第4、5、6位,候選字符只有10個數字。
4、原始圖像預處理
由于CCD攝像頭采集圖像以BMP位圖圖像格式存儲到微機,為了便于車輛的定位與分割和車輛字符的識別,原始圖像應具有適當的亮度,較大的對比度和清晰可辨的牌照圖像。但由于系統的圖像采集部分工作于開放的戶外環境,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,車輛圖像可能出現模糊、歪斜和缺損等嚴重缺陷,因此需要對原始圖像進行識別前的預處理。
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