机器视觉技术在汽车牌照识别中的实现方法

2014-06-18刘金龙张晓雨

新媒体研究 2014年6期

刘金龙　张晓雨

摘要介绍了机器视觉技术在汽车牌照识别中的应用，牌照区域的分割主要依据车牌的形状特征，牌照字符的识别主要依靠基于傅里叶变换的模板匹配。

关键词机器视觉；牌照定位；字符识别

中图分类号：TP391.4 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）06-0040-01

近年来，信息采集技术得到了充分的发展，信号处理的方法越来越多样化，机器视觉技术在人们的生活与工作中逐渐成为了不可替代的技术。所谓机器视觉就是一种用机器代替人眼来做测量和判断的技术。机器视觉技术的发展给智能交通技术带来了革命。其中交通流量监测，车辆违章监控，交运系统的疏导等技术得到了广泛的传播。车牌的自动识别技术是推进这些技术发展的核心。它包含牌照定位与牌照字符识别两个部分。背景的复杂程度与光照条件是影响识别准确性与实时性的重要因素。

1 汽车牌照的特点

根据国家对于交通法规的规定，车用牌照的颜色有一定要求的：总质量在4500千克以上的货车和乘坐人数在20人以上和车身长度6米以上的车要求安装黄底黑字牌照；总质量在4500千克以下的货车和乘坐人数在20人以下和车身长度在6米以下的车安装蓝底白字牌照；全挂车和不与牵引车固定使用的半挂车安装黄底黑字牌照；二轮三轮摩托车和电瓶车安装黄底黑字牌照；轻便摩托车一般安装白底朱红字牌照；拖拉机安装黄底黑字牌照；农用运输车安装黄底黑字牌照；实验汽车与实验摩托车安装黄底黑字牌照；教练用车与教练摩托车安装黄底黑字牌照。对于汽车牌照的尺寸，蓝牌和黑牌要求为440 mm长，140 mm宽；黄牌前牌照尺寸为440 mm长，140 mm宽，后牌照为440 mm长，220 mm宽；摩托车及轻便摩托车前牌照为220 mm长，95 mm宽，后牌照为220 mm长，140 mm宽。对于汽车牌照上的字符，只有文字，字母和数字构成。对于文字来说，数目是有限定的；字母的数目为26个；数字的数目为10个。

综上所述，汽车牌照具有如下特点：车身颜色与牌照颜色有较大的差异；牌照字符颜色与牌照底色有较大的差异；牌照字符间间隔是均匀的；牌照的长宽比有一定标准，存在一个确定的范围，此即牌照的形状特征。

2 牌照定位

牌照的定位方法主要依据车牌的形状特征。牌照定位具体步骤如下。

Step1：对待处理图像进行二值化处理；

Step2：通过黑白区域面积的比较确定汽车与牌照二值化后的颜色；

Step3：将牌照所属颜色区域进行膨胀处理，腐蚀掉牌照字符等干扰；

Step4：查询连通域的边界；

Step5：依据连通域的长宽比与标准牌照长宽比的匹配度来定位出牌照区域。

图像二值化处理是图像分割的一种方式，特别适合于目标和背景占据不同灰度级范围的图像。牌照和车辆的颜色一般都有明显的区分，所以二值化处理能够分割出牌照与背景区域。其中，分割阈值的选取对于分割的效果至关重要。

膨胀运算是形态学处理的一种，它表现为一种对邻域的运算形式。通过形态学处理不但可以过滤由于噪音或者其他原因引起的一些较小的不可能为牌照的区域，减少候选区域和提高检测速度，而且可以填补牌照区域内由于字符灰度不同导致的较小空洞，降低了误判的可能性。

3 字符识别

牌照上字符的字母与文字是有限的，所以可以采用模板匹配的方法来实现字符的识别。字符识别具体步骤如下。