[發(fā)明專利]基于多特征的車牌定位方法及裝置

有效

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• 申請日: 2011-05-24
• 公開（公告）號: CN102226907A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖長詩;林道慶
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢嘉業(yè)恒科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/38;G06K9/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車牌識別技術(shù)，尤其涉及一種基于多特征的車牌定位方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能交通系統(tǒng)在交通管理領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。車牌識別系統(tǒng)是智能交通領(lǐng)域的重要內(nèi)容，被廣泛應(yīng)用于高速路收費(fèi)管理系統(tǒng)、城市交通智能監(jiān)控、智能停車場出入登記等多種場合。在車牌識別系統(tǒng)通常包括車牌定位，字符分割和字符識別3個環(huán)節(jié)，其中，車牌定位技術(shù)是其中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，定位的準(zhǔn)確率直接影響到整個車牌識別系統(tǒng)的識別準(zhǔn)確率。目前常用的車牌定位基本方法有：

(1)基于紋理特征的車牌識別方法。紋理特征是指車牌字符變化頻率穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)的特性，表現(xiàn)在圖像的邊緣或梯度上。通過邊緣檢測、邊緣統(tǒng)計(jì)分析和形態(tài)學(xué)操作可以實(shí)現(xiàn)車牌定位。這種方法對于拍攝角度和光照強(qiáng)度具有較強(qiáng)魯棒性，能夠快速準(zhǔn)確定位，但是對于背景較為復(fù)雜的情況和背景中具有相似紋理特征的區(qū)域，容易形成誤判。

(2)基于顏色信息的車牌定位方法。車牌顏色信息是指車牌底色與字符顏色比較固定，例如，中國大陸車牌目前包括藍(lán)底白字、黃底黑字、白底黑字或紅字和黑底白字四種車牌，利用車牌顏色與圖中其他區(qū)域顏色不同的特征進(jìn)行分割實(shí)現(xiàn)車牌定位。這種方法容易受到光照不均的影響，并且當(dāng)圖像中包含豐富顏色信息，比如藍(lán)車藍(lán)牌情況時，很難獲得車牌的位置。

(3)基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的車牌定位方法。數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)包括腐蝕、膨脹、開啟和閉合四種基本運(yùn)算以及據(jù)此發(fā)展的擊中擊不中、高帽等運(yùn)算，需要根據(jù)車牌大小設(shè)計(jì)一個探測車牌位置的結(jié)構(gòu)元素，這個結(jié)構(gòu)元素遍歷整個圖像驗(yàn)證結(jié)構(gòu)內(nèi)的像素是否符合車牌特征進(jìn)行定位。由于要處理的圖像中車牌的大小和角度均不固定，形態(tài)學(xué)算法耗時嚴(yán)重等不利因素使得車牌定位效果不能滿足要求。

(4)基于小波變換的車牌定位方法。小波變換可以將圖像通過伸縮、平移等運(yùn)算分解為不同分辨率、不同頻率和不同方向特性的子圖像，進(jìn)而進(jìn)行局部分析。可以利用車牌目標(biāo)區(qū)域具有水平方向低頻、垂直方向高頻的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)子圖提取進(jìn)行車牌定位。該方法處理過程復(fù)雜而且對噪聲敏感，速度慢。

此外，還有基于遺傳算法的車牌定位方法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車牌定位方法等等。這些方法的共同點(diǎn)都是針對車牌的某個特征進(jìn)行定位，因而容易受到拍攝環(huán)境、拍攝角度、背景、光照等影響，魯棒性較差。而在實(shí)際車牌識別系統(tǒng)應(yīng)用中，攝像裝置拍攝環(huán)境比較復(fù)雜，樹木、建筑、廣告牌、車體字符等背景噪聲，光照噪聲等都會影響到車牌定位的準(zhǔn)確性。為此需要針對車牌的多個特征，結(jié)合不同的方法進(jìn)行車牌定位。中國專利101334836公開一種融合色彩、尺寸和紋理特征的車牌定位方法，首先利用HIS色彩模式圖像的顏色信息和亮度信息處理的到候選區(qū)域；再用車牌的尺寸特征，即車牌寬度和高度的像素值以及寬高比值進(jìn)行分析，排除非車牌的無效區(qū)域；之后進(jìn)行車牌傾斜檢測與校正；最后利用紋理特征進(jìn)行排除剩余無效區(qū)域。該方法主要利用顏色信息對車牌進(jìn)行定位，對車牌顏色的飽和度和亮度信息有較高要求，對車體與車牌同色的情框魯棒性不強(qiáng)；在傾斜檢測校正之前尚且不能確定處理區(qū)域是車牌區(qū)域還是無效區(qū)域，就直接進(jìn)行Hough變換檢測車牌傾斜角度，不能判斷傾斜檢測的正確性。中國專利101408942公開一種基于多特征的車牌定位方法，首先檢測車體區(qū)域，利用車體區(qū)域內(nèi)的梯度信息和車牌結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行初步篩選；然后將候選區(qū)域轉(zhuǎn)化到HSV色彩空間下利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識別，并檢測彩色邊緣，進(jìn)行邊緣顏色對判斷，去除無效區(qū)域。該方法通過檢測車體限定車牌搜索區(qū)域來避免車體外的復(fù)雜環(huán)境的干擾，前提是車體的背景必須是靜止不會影響車體定位，不能滿足城市交通監(jiān)控圖像包含多車輛等情況下對車牌識別系統(tǒng)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種基于多特征的車牌定位方法，該方法可克服環(huán)境干擾、光照影響、背景噪聲等復(fù)雜背景下的應(yīng)用場景干擾，定位速度快，準(zhǔn)確性高，魯棒性強(qiáng)，且可實(shí)現(xiàn)多車牌的精確定位。

本發(fā)明進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種基于多特征的車牌定位裝置，該裝置可克服復(fù)雜背景的環(huán)境干擾、光照影響、背景噪聲等復(fù)雜背景下的應(yīng)用場景干擾，定位速度快，準(zhǔn)確性高，魯棒性強(qiáng)，且可實(shí)現(xiàn)多車牌的精確定位。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于多特征的車牌定位方法，包括：

邊緣密度檢測步驟，利用攝像裝置拍攝的原始RGB彩色圖像的豎直方向邊緣密度特征檢測該圖像中的車牌區(qū)域，得到符合車牌紋理密度特征區(qū)域的二值化圖像模板；