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基于模板匹配的污损车牌识别方法

2018-01-04胡伟平广西科技大学智能计算与分布式信息处理重点实验室

消费导刊 2017年22期
关键词:污损字符识别车牌

胡伟平 广西科技大学智能计算与分布式信息处理重点实验室

基于模板匹配的污损车牌识别方法

胡伟平 广西科技大学智能计算与分布式信息处理重点实验室

为了处理污损车牌,提高车牌识别的正确率,在使用垂直投影法进行字符分割定位的前提下,使用字符模板匹配的方法实现了对污损车牌的识别。实验结果表明,该方法对于蓝底白字的家用车的部分污损车牌能准确地进行识别。

垂直投影 车牌识别 模板匹配

目前中国私家车的保有量已经大幅增加,为了高效进行车辆管理,车牌识别已经成为了一个通用程序[1-3],但由于泥水遮污或人为故意遮挡等情况,污损车牌的情况时有发生,而污损车牌对于车牌识别的准确性提出了很大的挑战。目前对污损车牌的研究较少,刘焱等[4]提出基于纹理的合成算法,对于较小的污点,可以通过补洞的方式来修正,延俊义[5]提出使用局部相识度误差过滤的方法,能克服车牌部分遮挡的问题,但这些研究均只能针对一些特殊情况,所以有必要研究一种通用的污损车牌的识别方法。字符识别是解决污损车牌识别问题的关键,本文用字符模板匹配的方法,解决污损车牌的识别问题,从而提高污损车牌的识别率。

一、污损车牌识别系统的构成

污损车牌识别系统由车牌定位、字符分割和字符识别等3部分构成。其中车牌定位主要是利用家用车车牌是蓝底白字这个特点,通过颜色比对,确定车牌的区域,字符分割是对识别出的车牌按照规格化的车牌进行分割,得到单个的车牌字符,字符识别模板则是将车牌字符进行二值化之后,与标准字符模板进行比对,根据与标准模板字符的相识度来确定字符。车牌的定位可以使用阈值分割和区域生长的方法,而字符的分割,可以使用垂直投影法进行,参见文献[6]。本文的重点讨论字符识别。

二、污损字符的识别

我国车牌中出现的字符均未规范的印刷体,是固定不变的,因此可以直接将其制作成模板来进行匹配和识别,字符模板均使用二值图像。

对于已经分割出来的单个车牌字符,我们将其变换为字符模板相同大小之后,再进行二值化,将其与字符模板中的所有模板进行逐一比对,统计相同位置都是1的点的个数(称为匹配度),之后按照匹配度进行排序,选取匹配度最大的作为识别结果。在识别结果的处理上,如果匹配度排序时排名第一和第二的差距较大,则直接将排名第一的字符作为识别结果,如果排名第一与后续的字符模板的数量差距较小,可以将后续的字符一起显示作为备选结果,供人工识别。如果匹配度均低于某个阈值,则识别失败。

三、实验结果

我们随机选取了34张车辆照片进行测试。测试图像见图1,该车牌中的3的上部分被刮花了,属于污损车牌,车牌定位结果见图2,车牌二值化结果见图3,字符分割结果见图4,识别结果见图5。

因为我们采用的是字符模板匹配的方法,字符被遮挡情况下,参与比对的是部分字符,比未被遮挡情况下的匹配度会低,但是车牌字符与模板字符的匹配度排序结果并不会发生变化,故字符模板匹配的方法能很好地解决污损号牌问题。

图1 测试图像

图2 车牌定位

图3 车牌二值化

图4 字符分割

图5 识别结果

四、结论

本文主要对车牌中的污损字符识别问题进行了分析,利用污损车牌匹配度降低但是匹配度排序结果不变的原理,采用字符模板匹配的方法,解决了污损车牌的识别问题,实验结果表明,该方法对于污损车牌识别率高,实现简单,速度快,满足了污损车牌识别的实际需求。

[1]康健新.基于图像的车牌识别系统的设计和实现[D].长春: 吉林大学,2014.

[2]刘长青.车牌识别技术的研究与实现[D].长沙: 湖南大学,2007.

[3]黄山.车牌识别技术的研究和实现[D].成都:四川大学,2005.

[4]刘焱,董军宁,马莎,等.基于纹理合成算法在恢复污损牌照中的应用[J].计算机技术与发展,2008,18(12):186-188.

[5]延俊义.用字符局部相识度误差过滤的方法识别污损车牌[J].科技创新导报,2011,(25):113.

[6]胡伟平,王日凤.基于阈值分割和区域生长的车牌识别方法[J].广西科学院学报, 2016.32(1):54-58.

注:本文系广西高校中青年教师基础能力提升项目(KY2016YB251);广西科技大学自然科学基金(校科自1419212);广西科技大学博士基金(校科博15Z07)的研究成果。

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