一种改进的快速车牌定位算法
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收 稿 日期 ：０ ０ １ — ８ ２ １ ０ １ 基 金 项 目 ： 家 自然 科 学 基 金 （ ０ ７ ０ ７ ， 国 ６ ８ ６ ７ ） 山西 省 自然 科 学 基 金 （ ０ ９ １ ０ ８ ３ ２ ００ １ １－）
作 者 简 介 ： 焕 青 （ ９ ４） 女 ， 赵 １ ８ ， 山西 原 平 人 ， 中北 大 学 理 学 院 在 读硕 士 研 究 生 ， 要从 事 工 程 中 的 数学 问题 研 究 主
由于直接 对彩色 图像进 行处 理时运算 量很 大 ， 能满足 系统 实时 、 速 的要 求 ， 以需要 对原 始 Ｒ Ｂ图 不 快 所 Ｇ 像 进行灰 度化处 理． 化关 系为 ： 转
Ｇ ｒ ｙ ＝ ０． ９ ａ ２ ８ ９＊ Ｒ ＋ ０． ８ ＊Ｇ ＋ ０． １ ５ ７０ １ ４ ０＊ Ｂ （） １
析 得到车牌 候选 区域 ， 利用 颜色特 征得 到车牌 区域． 种算 法 充分 利用 了 车牌 的纹 理 特征 和 颜色 特征 ， 再 这 具
有 定位准 确 、 度快 、 速 实用性 强等特 点 ， 验结果 充分说 明 了该 算法 的有效性 ． 实
１ 初 步 定 位
１ １ 图像 预 处 理 ．
Ｏ 引 言
随着我 国城市 规模 的急 剧 扩 大 ， 效 的智 能 交 通 系 统 ｆＴ ） 得 越来 越 重 要 ． 高 ＩＳ 变 车牌 自动识 别 系统 （ Ｉ— ｉ ｃｎ ｅＰａｅＲ ｃｇ ｉ ｏ ， ｅ ｓ ｌｔ ｅｏ ｎｔ ｎ 简称 Ｌ Ｒ） Ｉ Ｓ中重要 的研究 课题 ， ｉ Ｐ 是 Ｔ 极具 实 用价 值． 车牌 自动识 别 系统 作 为一 种 关键技 术被 广泛应 用于 道路交 通监测 、 高速路 、 桥梁 自动 收费 和停 车场 自动管 理等 自动交 通 管理 系统 ． 牌 车
式（ ） ， ｒ ｙ 灰度值 ， Ｇ， １中 Ｇａ 为 Ｒ， Ｂ分 别为红 色 、 色和蓝 色分量 值． 绿
１ ２ 边 缘 检 测 ．
常 用的边 缘检测 算子有 Ｒ ｂ ｒｓ ｏ ｅｔ 交叉算 子 、ｏ ｅ 算 子 、 ｒｗｉ 算 子 、 ａ ｎ Ｓ ｂｌ Ｐｅ ｔ ｔ Ｃ ｎ ｙ算 子． 国车牌 主要 有三 种 中
定位作 为车 牌识 别 技术 的难点 和关键 点 ， 定位 的速度 和准确 度直 接影 响整个车 牌识别 系统 的性能 ．
车牌定 位算法 众多 ， 从特 征应用 方面可分 为基 于纹理 特征 的定位算 法和基 于颜 色特征 的定位 算法 ； 据 根 采用 的具体 方法 ， 车牌定 位方 法有边 缘检测法 、 投影 法 、 分法 、 差 阈值法 、 小波分 析法 ． 基于颜 色特 征进行 车牌 定位精确 度高 ， 计算 量大 、 但 耗时长 ； 基于数 学形 态学进 行车 牌定位计 算量小 、 速 度快 ， 但精 确度不 是很 高． 单靠 一种 车牌定位 方法很 难达 到令 人 满意 的效 果 ， 因此 文章 提 出 了一种 综 合多 种 方 法 的新 的车牌 定位法 ． 文章 采用 的是一种 将颜 色特征 和纹理 特征相结 合 的车牌定 位法 ， 先通过 纹理 特征分
类型 ： 黄底 黑 字 、 蓝底 白字 、 白底 红 字． 牌底 色 和 字符 的颜 色 差别 很 大 ， 车 根据 这 些颜 色 特征 ， 文 采用 Ｒ — 本 ｏ
ｂ ｒｓ ｅｔ 交叉算 子进行 边缘 检测 ．
Ｒｅ算是用部分子找缘 ， 卷核别 ，一 １ ｙ［ ］ 。ｔ子利局差算寻边的 个积分为Ｇ ［ ］ 一一 ， ｂｓ ｒ 两 『 ， ０ 采 Ｇ １
第 １ Ｏ卷
第 １ 期
太 原 师 范 学 院 学 报 （ 自然 科 学版 ）
Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＡＩ ＹＵＡＮ ＮＯＲＭ ＡＩ ＵＮＩ ＲＳＴＹ （ ｔ ｒｌＳ ｉｎ ｅＥｄｔ ｎ ＶＥ Ｉ Ｎａｕ ａ ｃｅ ｃ ｉｏ ） ｉ
Ｖ ！１ Ｎ ． ｏ． Fra Baidu bibliotek ｏ １
Ｍ ａ． ２ １ ｒ ０ １
扩 大图像 ， 形成联 通 区域 的作 用 ； 蚀具 有扩 大图像 中的孔洞 ， 腐 收缩 图像 ， 除孤 消
２１ ０ １年 ３月
一
种 改 进 的快 速 车牌 定 位算 法
赵 焕 青 胡 红 萍 白艳 萍
（ 中北 大 学 理 学 院 ， 山西 太 原 ０ ０ ５ ） ３０ １
［ 要 ］ 文 章 提 出 了 一 种 基 于 纹 理 特 征 和 颜 色 特 征 的 车 牌 定 位 算 法 ． 法 首 先 利 用 车 牌 的 纹 摘 算 理 特 征 对 车 牌 进 行 了 初 步 定 位 ， 中 主 要 有 图 像 预 处 理 、 缘 检 测 、 学 形 态 学 处 理 等 步 骤 ． 后 利 其 边 数 最
用 车 牌 区 域 的 颜 色 特 征 对 车 牌 区 域 进 行 精 确 定 位 ， 要 包 括 空 间 转 换 、 界 确 定 等 步 骤 ．对 ８ 张 相 主 边 ｏ
片 进 行 测 试 的 结 果表 明 ， 方 法 准 确 率 高 、 度 快 ． 该 速 ［ 键 词 ］ 车 牌 定 位 ； 理 特 征 ； 色 特 征 ； 学 形 态 学 关 纹 颜 数 ［ 章 编 号 ］ １ ７ ０ ７ ２ １ ） １Ｏ ７ — ３ ［ 图 分 类 号 ］ 文 ６ ２ ２ ２ （ ０ １ ０ 一 ０ ８０ 中 ＴＰ３ １ 文 献 标 识 码 ］ Ａ ９ ［
第 １ 期
赵 焕 青 等 ： 种 改进 的快 速 车 牌 定 位 算 法 一
７ ９
用 １范 数 衡 量 梯 度 的 幅 度 ： Ｇ ｘ ）Ｉ Ｊ ｌ ｌ 边缘 检测 结果 如 图 １所示 ． （， — Ｇ ＋ｌ Ｇ ［， ３
１ ３ 数 学 形 态 学 处 理 ． 膨 胀 和 腐 蚀 是 数 学 形 态 学 的 基 本 运 算 ， 胀 具 有 填 充 、 小 图像 中 的 孔 洞 ， 膨 缩
作 者 简 介 ： 焕 青 （ ９ ４） 女 ， 赵 １ ８ ， 山西 原 平 人 ， 中北 大 学 理 学 院 在 读硕 士 研 究 生 ， 要从 事 工 程 中 的 数学 问题 研 究 主
由于直接 对彩色 图像进 行处 理时运算 量很 大 ， 能满足 系统 实时 、 速 的要 求 ， 以需要 对原 始 Ｒ Ｂ图 不 快 所 Ｇ 像 进行灰 度化处 理． 化关 系为 ： 转
Ｇ ｒ ｙ ＝ ０． ９ ａ ２ ８ ９＊ Ｒ ＋ ０． ８ ＊Ｇ ＋ ０． １ ５ ７０ １ ４ ０＊ Ｂ （） １
析 得到车牌 候选 区域 ， 利用 颜色特 征得 到车牌 区域． 种算 法 充分 利用 了 车牌 的纹 理 特征 和 颜色 特征 ， 再 这 具
有 定位准 确 、 度快 、 速 实用性 强等特 点 ， 验结果 充分说 明 了该 算法 的有效性 ． 实
１ 初 步 定 位
１ １ 图像 预 处 理 ．
Ｏ 引 言
随着我 国城市 规模 的急 剧 扩 大 ， 效 的智 能 交 通 系 统 ｆＴ ） 得 越来 越 重 要 ． 高 ＩＳ 变 车牌 自动识 别 系统 （ Ｉ— ｉ ｃｎ ｅＰａｅＲ ｃｇ ｉ ｏ ， ｅ ｓ ｌｔ ｅｏ ｎｔ ｎ 简称 Ｌ Ｒ） Ｉ Ｓ中重要 的研究 课题 ， ｉ Ｐ 是 Ｔ 极具 实 用价 值． 车牌 自动识 别 系统 作 为一 种 关键技 术被 广泛应 用于 道路交 通监测 、 高速路 、 桥梁 自动 收费 和停 车场 自动管 理等 自动交 通 管理 系统 ． 牌 车
式（ ） ， ｒ ｙ 灰度值 ， Ｇ， １中 Ｇａ 为 Ｒ， Ｂ分 别为红 色 、 色和蓝 色分量 值． 绿
１ ２ 边 缘 检 测 ．
常 用的边 缘检测 算子有 Ｒ ｂ ｒｓ ｏ ｅｔ 交叉算 子 、ｏ ｅ 算 子 、 ｒｗｉ 算 子 、 ａ ｎ Ｓ ｂｌ Ｐｅ ｔ ｔ Ｃ ｎ ｙ算 子． 国车牌 主要 有三 种 中
定位作 为车 牌识 别 技术 的难点 和关键 点 ， 定位 的速度 和准确 度直 接影 响整个车 牌识别 系统 的性能 ．
车牌定 位算法 众多 ， 从特 征应用 方面可分 为基 于纹理 特征 的定位算 法和基 于颜 色特征 的定位 算法 ； 据 根 采用 的具体 方法 ， 车牌定 位方 法有边 缘检测法 、 投影 法 、 分法 、 差 阈值法 、 小波分 析法 ． 基于颜 色特 征进行 车牌 定位精确 度高 ， 计算 量大 、 但 耗时长 ； 基于数 学形 态学进 行车 牌定位计 算量小 、 速 度快 ， 但精 确度不 是很 高． 单靠 一种 车牌定位 方法很 难达 到令 人 满意 的效 果 ， 因此 文章 提 出 了一种 综 合多 种 方 法 的新 的车牌 定位法 ． 文章 采用 的是一种 将颜 色特征 和纹理 特征相结 合 的车牌定 位法 ， 先通过 纹理 特征分
类型 ： 黄底 黑 字 、 蓝底 白字 、 白底 红 字． 牌底 色 和 字符 的颜 色 差别 很 大 ， 车 根据 这 些颜 色 特征 ， 文 采用 Ｒ — 本 ｏ
ｂ ｒｓ ｅｔ 交叉算 子进行 边缘 检测 ．
Ｒｅ算是用部分子找缘 ， 卷核别 ，一 １ ｙ［ ］ 。ｔ子利局差算寻边的 个积分为Ｇ ［ ］ 一一 ， ｂｓ ｒ 两 『 ， ０ 采 Ｇ １
第 １ Ｏ卷
第 １ 期
太 原 师 范 学 院 学 报 （ 自然 科 学版 ）
Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＡＩ ＹＵＡＮ ＮＯＲＭ ＡＩ ＵＮＩ ＲＳＴＹ （ ｔ ｒｌＳ ｉｎ ｅＥｄｔ ｎ ＶＥ Ｉ Ｎａｕ ａ ｃｅ ｃ ｉｏ ） ｉ
Ｖ ！１ Ｎ ． ｏ． Fra Baidu bibliotek ｏ １
Ｍ ａ． ２ １ ｒ ０ １
扩 大图像 ， 形成联 通 区域 的作 用 ； 蚀具 有扩 大图像 中的孔洞 ， 腐 收缩 图像 ， 除孤 消
２１ ０ １年 ３月
一
种 改 进 的快 速 车牌 定 位算 法
赵 焕 青 胡 红 萍 白艳 萍
（ 中北 大 学 理 学 院 ， 山西 太 原 ０ ０ ５ ） ３０ １
［ 要 ］ 文 章 提 出 了 一 种 基 于 纹 理 特 征 和 颜 色 特 征 的 车 牌 定 位 算 法 ． 法 首 先 利 用 车 牌 的 纹 摘 算 理 特 征 对 车 牌 进 行 了 初 步 定 位 ， 中 主 要 有 图 像 预 处 理 、 缘 检 测 、 学 形 态 学 处 理 等 步 骤 ． 后 利 其 边 数 最
用 车 牌 区 域 的 颜 色 特 征 对 车 牌 区 域 进 行 精 确 定 位 ， 要 包 括 空 间 转 换 、 界 确 定 等 步 骤 ．对 ８ 张 相 主 边 ｏ
片 进 行 测 试 的 结 果表 明 ， 方 法 准 确 率 高 、 度 快 ． 该 速 ［ 键 词 ］ 车 牌 定 位 ； 理 特 征 ； 色 特 征 ； 学 形 态 学 关 纹 颜 数 ［ 章 编 号 ］ １ ７ ０ ７ ２ １ ） １Ｏ ７ — ３ ［ 图 分 类 号 ］ 文 ６ ２ ２ ２ （ ０ １ ０ 一 ０ ８０ 中 ＴＰ３ １ 文 献 标 识 码 ］ Ａ ９ ［
第 １ 期
赵 焕 青 等 ： 种 改进 的快 速 车 牌 定 位 算 法 一
７ ９
用 １范 数 衡 量 梯 度 的 幅 度 ： Ｇ ｘ ）Ｉ Ｊ ｌ ｌ 边缘 检测 结果 如 图 １所示 ． （， — Ｇ ＋ｌ Ｇ ［， ３
１ ３ 数 学 形 态 学 处 理 ． 膨 胀 和 腐 蚀 是 数 学 形 态 学 的 基 本 运 算 ， 胀 具 有 填 充 、 小 图像 中 的 孔 洞 ， 膨 缩