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基于HALCON汽车牌照的识别

2015-05-14徐雯斐薛慧慧王宜宁程玉玲

机械工程师 2015年10期
关键词:车牌牌照图像处理

徐雯斐, 薛慧慧, 王宜宁, 程玉玲

(1.山东科技大学 机械电子工程学院,山东 青岛 266590;2.兖矿事业发展公司社区管理中心,山东 邹城 273500)

0 引言

随着计算机技术的不断发展,许多新的领域都在普遍应用机器视觉,特别是最近几年得到充分的发展。目前许多机器和生产线中必不可少的一部分就是机器视觉。机器视觉就是机器代替人眼来对物体测量和判断,它的概念是使用器件进行非接触感知,自动获取和解释一个真实场景的图像,用来获取信息和控制机器或过程。

车辆牌照识别是智能交通中的一个重要课题,对于车牌的识别,不管是采用什么样的算法,我们常见的一般都是采用C,C++或者opencv等来实现,总结而言,车牌识别的过程归结为这几步:获取车牌图片-图片预处理-图像处理-显示结果。Halcon是一个用来开发机器视觉应用软件的工具箱。它提供了一个良好的交互式编程环境,可以快速开发基于图像视觉处理技术的应用软件。

文章所涉及的系统方法对于识别汽车车牌更加快捷,特别是HALCON这个软件本身中的多个运算子不仅语句简单而且功能强大,即可以单独使用也可以组合在一起发挥出更强大的新功能,可以使设计者从繁琐的程序中解脱出来。

1 HARCON简介

HALCON这一款机器视觉软件是德国MVTEC公司出产的。HALCON是一套image processing library,由一千多个各自独立的函数,以及底层的资料管理核心构成。其中,包含了许多基本的几何以及影像计算功能,比如各类铝箔、色彩以及几何、数学转换、形态学计算分析、校正、分类辨认等。

目前,HARCON作为一款完整的软件包,它之所以是一款全能机器视觉软件包是因为HARCON有目前为止最为强大的视觉算法开发包;它之所以是独立于硬件的视觉软件产品最受欢迎的是因为HARCON是以最新的计算机视觉技术和图像处理为基础的。HARCON的广泛应用可以节约程序的开发时间,从而使人们有更多的精力和时间强化自己的产品和开发自己的产品。

2 Blob分析算法

Blob分析算法对于汽车牌照识别有重要的作用,特别是在车牌定位、字符分割等算法进行研究。Blob整个分析算法过程就是对图像二值化,进而背景和前景得到分割,最后连通区域得到检测。简单地说,就是从“光滑”区域找寻“灰度突变”的区域,这就是Blob分析算法。

文章我们也多次用到Blob分析算法思想,首先就是对于初始彩色图像的处理,对其进行三通道的处理,对图像进行二值化处理,然后就是阈值限定,得到初步的车牌区域,除去不相干区域,最后实现车牌的定位。

3 编程以及结果

1)采集图像。使用算子read_image从磁盘中加载图像IMG_20150312_105149.jpg,程序为:

read_image(Image,′C:/Users/Administrator/Desktop/IMG_2015 0312_105145.jpg′)

图1 Selected Regions

2) 预处理图像。对于图像预处理,文章主要针对的是对彩色图像进行三通道的处理以及阈值限定,为后期处理做准备,这里需要 decompose3,trans_from_rgb,threshold,connection,select_shape 5个运算子来对其进行处理,程序为:

decompose3(Image,Red,Green,Blue)

trans_from_rgb (Red,Green,Blue,ImageResult1,ImageResult2,ImageResult3,′hsv′)

threshold(ImageResult3,Regions,190,255)

connection(Regions,ConnectedRegions)

select_shape (ConnectedRegions,SelectedRegions,[′area′,′width′,′column′],′and′,[92,9.55,225.68],[240,12.75,319.81])

3)处理图像。对于预处理的图像进行数字字母的识别,程序如下:

sort_region (SelectedRegions1,SortedRegions1,′upper_left′,′true′,′column′)

read_ocr_class_mlp(′Industrial_0-9A-Z.omc′,OCRHandle)

do_ocr_multi_class_mlp(SortedRegions1,ImageResult2,OCR Handle,Class,Confidence)

area_center(SortedRegions1,Area,Row,Column)

for i:=0 to 5 by 1

disp_message(3600,Class[i],′window′,Row[i],Column[i],′black′,′true′)Endfor

图2 变量窗口

图3 实验结果图像

4)结论。通过实验,可知基于HALCON的Blob算法的可靠和可行性,从而实现了汽车牌照的识别过程。如图3。

4 结语

文章只是对于汽车牌照进行最简单的编程,从而证实了Blob算法的应用性,从而说明HALCON的优势:节约时间,简单,方便。

由于一些条件的限制,对于汽车牌照的识别研究还是有好多后期的工作要进行完成,需要根据现实的一些条件进行进一步的完善:1)由于条件限制只能对单个汽车牌照进行识别;2)文章只是简单地对字母和数字进行识别;3)文章最后图像处理很粗糙,识别得不是很清楚。以上问题需要进一步改正。

[1] 尤里奇,威德曼.机器视觉算法及应用[M].杨少荣,译.北京:清华大学出版社,2008.

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[4] 马千里,唐万有,徐敏.基于神经网络的印刷墨量在线检测研究[J].包装工程,2011(10):23-25.

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