東莞車牌識別系統(tǒng)(Vehicle License Plate Recognition,VLPR) 是計算機視頻圖像識別技術(shù)在車輛牌照識別中的一種應(yīng)用。車牌識別在高速公路車輛管理中得到廣泛應(yīng)用,電子收費(ETC)系統(tǒng)中,也是結(jié)合DSRC技術(shù)識別車輛身份的主要手段。
車牌識別技術(shù)要求能夠?qū)⑦\動中的汽車牌照從復(fù)雜背景中提取并識別出來,通過車牌提取、圖像預(yù)處理、特征提取、車牌字符識別等技術(shù),識別車輛牌號、顏色等信息,最新的技術(shù)水平為字母和數(shù)字的識別率可達(dá)到99.7%,漢字的識別率可達(dá)到99%。
識別原理:
識別流程:
車牌自動識別是一項利用車輛的動態(tài)視頻或靜態(tài)圖像進行牌照號碼、牌照顏色自動識別的模式識別技術(shù)。其硬件基礎(chǔ)一般包括觸發(fā)設(shè)備(監(jiān)測車輛是否進入視野)、攝像設(shè)備、照明設(shè)備、圖像采集設(shè)備、識別車牌號碼的處理機(如計算機)等,其軟件核心包括車牌定位算法、車牌字符分割算法和光學(xué)字符識別算法等。
某些車牌識別系統(tǒng)還具有通過視頻圖像判斷是否有車的功能稱之為視頻車輛檢測。一個完整的車牌識別系統(tǒng)應(yīng)包括車輛檢測、圖像采集、車牌識別等幾部分。當(dāng)車輛檢測部分檢測到車輛到達(dá)時觸發(fā)圖像采集單元,采集當(dāng)前的視頻圖像。車牌識別單元對圖像進行處理,定位出牌照位置,再將牌照中的字符分割出來進行識別,然后組成牌照號碼輸出。
車輛檢測:
車輛檢測可以采用埋地線圈檢測、紅外檢測、雷達(dá)檢測技術(shù)、視頻檢測等多種方式。采用視頻檢測可以避免破壞路面、不必附加外部檢測設(shè)備、不需矯正觸發(fā)位置、節(jié)省開支,而且更適合移動式、便攜式應(yīng)用的要求。
系統(tǒng)進行視頻車輛檢測,需要具備很高的處理速度并采用優(yōu)秀的算法,在基本不丟幀的情況下實現(xiàn)圖像采集、處理。若處理速度慢,則導(dǎo)致丟幀,使系統(tǒng)無法檢測到行駛速度較快的車輛,同時也難以保證在有利于識別的位置開始識別處理,影響系統(tǒng)識別率。因此,將視頻車輛檢測與牌照自動識別相結(jié)合具備一定的技術(shù)難度。
號碼識別:
為了進行車牌識別,需要以下幾個基本的步驟:
1、 牌照定位,定位圖片中的牌照位置;
2、牌照字符分割,把牌照中的字符分割出來;
3、牌照字符識別,把分割好的字符進行識別,最終組成牌照號碼。
車牌識別過程中,牌照顏色的識別依據(jù)算法不同,可能在上述不同步驟實現(xiàn),通常與車牌識別互相配合、互相驗證。
一、牌照定位
自然環(huán)境下,汽車圖像背景復(fù)雜、光照不均勻,如何在自然背景中準(zhǔn)確地確定牌照區(qū)域是整個識別過程的關(guān)鍵。首先對采集到的視頻圖像進行大范圍相關(guān)搜索,找到符合汽車牌照特征的若干區(qū)域作為候選區(qū),然后對這些侯選區(qū)域做進一步分析、評判,最后選定一個最佳的區(qū)域作為牌照區(qū)域,并將其從圖像中分離出來。
二、牌照字符分割
完成牌照區(qū)域的定位后,再將牌照區(qū)域分割成單個字符,然后進行識別。字符分割一般采用垂直投影法。由于字符在垂直方向上的投影必然在字符間或字符內(nèi)的間隙處取得局部最小值的附近,并且這個位置應(yīng)滿足牌照的字符書寫格式、字符、尺寸限制和一些其他條件。利用垂直投影法對復(fù)雜環(huán)境下的汽車圖像中的字符分割有較好的效果。
三、 牌照字符識別方法
主要有基于模板匹配算法和基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法?;谀0迤ヅ渌惴ㄊ紫葘⒎指詈蟮淖址祷⑵涑叽绱笮】s放為字符數(shù)據(jù)庫中模板的大小,然后與所有的模板進行匹配,選擇最佳匹配作為結(jié)果。基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法有兩種:一種是先對字符進行特征提取,然后用所獲得特征來訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分配器;另一種方法是直接把圖像輸入網(wǎng)絡(luò),由網(wǎng)絡(luò)自動實現(xiàn)特征提取直至識別出結(jié)果。
實際應(yīng)用中,車牌識別系統(tǒng)的識別率還與牌照質(zhì)量和拍攝質(zhì)量密切相關(guān)。牌照質(zhì)量會受到各種因素的影響,如生銹、污損、油漆剝落、字體褪色、牌照被遮擋、牌照傾斜、高亮反光、多牌照、假牌照等等;
實際拍攝過程也會受到環(huán)境亮度、拍攝方式、車輛速度等等因素的影響。這些影響因素不同程度上降低了車牌識別的識別率,也正是車牌識別系統(tǒng)的困難和挑戰(zhàn)所在。為了提高識別率,除了不斷地完善識別算法還應(yīng)該想辦法克服各種光照條件,使采集到的圖像最利于識別。
特點:
車牌識別技術(shù)是現(xiàn)代智能交通系統(tǒng)重要組成部分,其應(yīng)用十分廣泛。它以計算機視覺處理、數(shù)字圖像處理、模式識別等技術(shù)為基礎(chǔ),對攝像機所拍攝的車輛圖像或者視頻圖像進行處理分析,得到每輛車的車牌號碼,從而完成識別過程。通過一些后續(xù)處理技術(shù)其可以實現(xiàn)停車場出入口收費管理、盜搶車輛管理、高速公路超速自動化管理、闖紅燈電子警察、公路收費管理等等功能。對于維護交通安全和城市治安,防止交通堵塞,實現(xiàn)交通全自動化管理有著現(xiàn)實的意義。
我國標(biāo)準(zhǔn)汽車牌照是由漢字、英文字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成,漢字識別與字母和數(shù)字的識別有很大的區(qū)別,漢字的識別增加了識別的難度;
我國汽車車牌的懸掛位置不統(tǒng)一;
其他國家的汽車牌照格式(如汽車牌照的尺寸大小,牌照上字符的排列等)通常只有一種,而我國則根據(jù)不同車輛、車型、用途規(guī)定了多種牌照格式,分為普通車轎車、使館車、警車、軍車等,并且通常汽車牌照中也分大車和小車;
我國汽車牌照的底色和字符顏色有多種組合,我們?nèi)粘I钪谐R姷挠兴{(lán)底白字車牌、黃底黑字車牌、以及白底黑字車牌等等。