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車牌識(shí)別
、動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別
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車牌識(shí)別系統(tǒng)的特點(diǎn)
、應(yīng)用及技術(shù)指標(biāo)

更新時(shí)間: 2017.10.24 瀏覽次數(shù):4762
摘要:ITS(IntelligentTransportationSystem)是一項(xiàng)以信息通信技術(shù)將人
、車
、路三者緊密協(xié)調(diào)
、和諧統(tǒng)一
,而建立起的大范圍內(nèi)
、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)
、準(zhǔn)確
、高效的運(yùn)輸管理系統(tǒng)
,該系統(tǒng)在有效利用現(xiàn)有交通設(shè)施
、減少交通負(fù)荷和環(huán)境污染
、保證交通安全
、提高運(yùn)輸效率
、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展
、提高...

ITS(Intelligent Transportation System)是一項(xiàng)以信息通信技術(shù)將人

、車、路三者緊密協(xié)調(diào)
、和諧統(tǒng)一,而建立起的大范圍內(nèi)
、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確
、高效的運(yùn)輸管理系統(tǒng)
,該系統(tǒng)在有效利用現(xiàn)有交通設(shè)施、減少交通負(fù)荷和環(huán)境污染
、保證交通安全、提高運(yùn)輸效率
、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量
,推動(dòng)社會(huì)信息化及形成新產(chǎn)業(yè)等方面具有極其重要的作用
,從而受到世界各國(guó)的重視,目前已形成世界交通二十一世紀(jì)的發(fā)展方向

    作為核心技術(shù)之一,車輛牌照識(shí)別(license plate recognition
,LPR)技術(shù)是公安執(zhí)法系統(tǒng)、高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)
、城市道路監(jiān)控系統(tǒng)
、智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)等諸多ITS相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的重要一環(huán)
,可以大大簡(jiǎn)化人的勞動(dòng)
,消除人為干擾,減少乃至杜絕出錯(cuò)的可能
。相對(duì)于射頻信號(hào)識(shí)別和條形碼識(shí)別技術(shù),有兩大優(yōu)點(diǎn):

(1)不需要在汽車上安裝專門的條形碼或射頻識(shí)別標(biāo)識(shí)

(2)LPR系統(tǒng)本身是基于視頻技術(shù)的識(shí)別系統(tǒng)

,可方便地進(jìn)行圖像回放
、檢索

車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)主要包括圖像采集、圖像處理

、牌照切分
、字符識(shí)別
、近端或遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)庫(kù)
、網(wǎng)絡(luò)支持等工作模塊。 
    通過(guò)視頻采集卡與計(jì)算機(jī)相連
車牌識(shí)別技術(shù)的用途

城市交通:交通路口流量統(tǒng)計(jì)

智能交通違章監(jiān)攝管理(電子警察)

高速公路:自動(dòng)收費(fèi)

,自動(dòng)車輛登記
,違章記錄

公安系統(tǒng):肇事/失竊/犯罪車輛監(jiān)測(cè)

軍事要塞

、機(jī)關(guān)
、賓館:車輛自動(dòng)化管理

停車場(chǎng)及居民小區(qū):進(jìn)出車輛管理

,自動(dòng)計(jì)費(fèi);



關(guān)鍵:

第二部分:車輛牌照定位與分割

即從包含整個(gè)車輛的圖像中找到牌照區(qū)域的位置,決定其后的車牌字符識(shí)別

第三部分:車牌字符識(shí)別

 車牌圖像的特點(diǎn)

我國(guó)現(xiàn)有車輛牌照:4類——藍(lán)底白字

、黃底黑字、黑底白字和白底黑字

車輛牌照特征:

(1)一個(gè)省份漢字(軍警牌則為其他漢字)后跟字母或阿拉伯?dāng)?shù)字組成的7個(gè)字序列

。標(biāo)準(zhǔn)車牌的具體排列格式是:X1X2.X3X4X5X6X7

(2)車輛牌照區(qū)域牌底與牌字顏色對(duì)比大

,邊緣非常豐富

(3)在某相對(duì)固定的牌照位置拍得的圖像上車輛牌照子圖像區(qū)域高度和長(zhǎng)度一定,且昌鎬比例一定

。車牌原始尺寸:字寬45mm,字高90mm
,間隔符寬10mm,每個(gè)單元間隔12mm

 車牌定位技術(shù)綜述

出發(fā)點(diǎn):通過(guò)車牌區(qū)域的特征來(lái)判斷牌照。

車牌主要特征:

(1)    車牌區(qū)域內(nèi)的邊緣灰度直方圖統(tǒng)計(jì)“特征”

!哂袃蓚(gè)明顯且分離的分布中心

(2)    車牌的幾何特征

,即車輛的寬、高比例在一定范圍內(nèi)

(3)    車牌區(qū)域的灰度分布特征,穿過(guò)車牌的水平直線其灰度呈現(xiàn)連續(xù)的峰

、谷、峰的分布

(4)    車牌區(qū)域水平或垂直投影特征

。車牌區(qū)域水平或垂直投影呈現(xiàn)連續(xù)的峰
、谷、峰的分布

(5)    車牌形狀特征和字符排列格式特征

。車牌有矩形邊框,字符位于矩形框中且有間隔

(6)    頻譜特征

,即對(duì)圖形作行或列的DFT變換
。其頻譜圖中包含了車牌的位置信息

 車牌定位系統(tǒng)

 一個(gè)車牌定位系統(tǒng)通常包括圖像預(yù)處理、車牌區(qū)域搜索

、車牌定位與分割等部分。
車牌圖像定位的難點(diǎn)
(1)    抓拍圖像受環(huán)境因素干擾(環(huán)境光照不均勻等)
,照片質(zhì)量很難保證。

(2)    其它字符區(qū)域干擾
,難以準(zhǔn)確定位。

(3)    車牌出現(xiàn)污點(diǎn)
,變臟,筆跡模糊
,褪色等。
(4)    車牌被部分遮擋

(5)    運(yùn)動(dòng)圖像的模糊失真
,形成鋸齒等

 車牌檢測(cè)與定位方法要點(diǎn)

1.    灰度化:將24位真彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖,以便與后續(xù)處理的統(tǒng)一和快速

2.    灰度拉伸:成像時(shí)光照不足或過(guò)強(qiáng),圖像偏暗或偏亮

,經(jīng)處理后使圖像邊緣清晰
,牌照區(qū)域筆劃特征跟明顯

3.    邊緣檢測(cè):車牌子區(qū)域邊緣豐富

4.    模板匹配:在有著復(fù)雜背景的圖像中找車牌

 車牌定位的實(shí)現(xiàn)方法

1.    直接法:直接分析圖像的特征

2.    神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法:

首先利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)圖像中一個(gè)個(gè)小窗口進(jìn)行分類,然后對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行綜合

,從而得到牌照的準(zhǔn)確定位

3.    基于矢量量化的牌照定位方法:

在對(duì)牌照定位的同時(shí)進(jìn)行了圖像的壓縮;

對(duì)圖像的處理不是以像素為單位

,而是以塊為單位
,提高了處理速度;

容易識(shí)別圖像中沒(méi)有牌照的情況

 車牌字符的識(shí)別

與通用的OCR識(shí)別方法類似

主要算法:

1.基于模板匹配的OCR算法

首先對(duì)待識(shí)別字符進(jìn)行二值化并將其尺寸大小縮放為字符數(shù)據(jù)庫(kù)中模板的大小

,然后與所有的模板進(jìn)行匹配
,最后選最佳匹配作為結(jié)果。改進(jìn):基于關(guān)鍵點(diǎn)的模板匹配算法

5種簡(jiǎn)單識(shí)別器:簡(jiǎn)單模板匹配;外圍輪廓匹配

;改進(jìn)穿線法
;基于 Hausdorff距離的模板匹配;簡(jiǎn)單分類器

2.基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的OCR算法

 車牌字符識(shí)別實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)

 1. 預(yù)處理:

(1)    二值化:(彩色分割方法)

難點(diǎn):閾值選擇和牌照類型多樣(要統(tǒng)一)

方法:全局閾值(OSTU等)和局部閾值

(2)    傾斜度校正:Hough變換檢測(cè)直線傾角

(3)    字符分割與大小歸一化:統(tǒng)計(jì)分析方法

2. 字符識(shí)別(OCR)

通用的匹配識(shí)別方法

,小波變換
,分形等

 車牌字符識(shí)別的難點(diǎn)

牌照由漢字

、字母和數(shù)字組成,漢字的筆畫繁多
,圖像要具有更高的分辨力
,系統(tǒng)要具有很高的采集和處理速度
,要達(dá)到實(shí)時(shí)處理。這要求采用的算法簡(jiǎn)潔
、實(shí)用
、有較高的效率。


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