[發明專利]將垂直投影和最優路徑相結合對車牌字符進行分割的方法

有效

• 申請號: 201210075980.2
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN103310435A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 汪國友;田江敏;程家聰;龔新高
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;武漢市科迅智能交通設備有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/00
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 孫民興

技術領域

本發明涉及一種車牌字符分割方法，尤其是一種將垂直投影和最優路徑結合對車牌字符進行分割的方法。?

背景技術

在智能交通系統中，車牌自動識別系統是一個重要的子系統，在高速公路、收費站和停車場等項目的管理中占有舉足輕重的作用。車牌自動識別系統的主要任務是通過分析、處理所采集的車輛圖像，借助計算機視覺、模式識別和圖像處理等技術手段對車輛牌照進行自動的識別。它主要由車牌定位、車牌字符分割和字符識別三大部分組成，其中車牌字符分割是字符識別的先決條件和關鍵步驟，字符分割的準確率對整個LPR系統的正確識別率具有重要影響。?

常見的車牌字符分割方法主要有垂直投影法、模板匹配方法、基于聚類分析的方法，這些方法具有各自的優缺點。?

1、基于垂直投影的車牌字符分割方法?

基于垂直投影的車牌字符分割方法，首先計算二值化后牌照字符的投影，利用投影直方圖的極小值找到候選分割點，再根據字符固定寬度、間距的比例關系等先驗知識來分割字符。?

該方法具有程序設計簡單，執行速度快的優點，對于質量好的牌照圖像，分割非常準確。但是當噪聲干擾嚴重導致字符粘連或斷裂時，很容易發生錯分問題。?

2、基于模板匹配的車牌字符分割算法?

基于模板匹配的車牌字符分割方法，利用了車牌字符高度和字符串結構比例關系，首先根據車牌字符高度，確定其它部分的尺寸，建立字符串分割模板，如圖1所示。然后將模板在圖像中從左向右滑動，同時分別統計各個位置處所有字符區域內的字符像素點或邊緣點數目n₁和所有字符間隔區域內的字符像素點或邊緣點數目n₂，并計算其差值n₁-n₂。?最后，比較各個位置處的n₁-n₂，選擇n₁-n₂取最大值時的模板所在位置為車牌字符串的準確位置，從而實現車牌字符的分割。?

該方法的能夠克服圖像二值化后字符粘連及鉚釘等的干擾，自適應強。但是它的準確性強烈依賴于二值化效果及估計的字符寬度，而且當車牌發生畸變時，字符結構比例關系會發生變化，該方法的字符分割準確率就會大大降低。?

3、基于聚類分析的車牌字符分割方法?

基于聚類分析的車牌字符分割方法，將去除邊框后的車牌圖像中每個像素按距離進行聚類，首先去掉不符合字符高度特征的噪聲類，如果余下的類小于7個，則把最大的類進行分裂處理，如果余下的類大于7個，由于字符之間的間距具有等距離的性質，依次取6個類間距，計算方差，方差最小的6個距離所對應的7個類就是字符類。?

該方法能夠較好地解決漢字不連通、字符分割中存在的噪聲干擾、車牌磨損造成字符粘連等難題；但是聚類過程計算量大，不適合實時系統的應用，而且對分裂字符容易聚類錯誤。?

除了上述方法之外，車牌字符分割方法還有基于連通域分析的方法和基于數學形態學的方法等。然而，當車牌圖像存在受到噪聲污染嚴重時用傳統的字符分割方法得到的字符圖像往往分割失敗或出現誤分割，導致字符識別失敗。?

發明內容

針對上述技術的不足之處，本發明提供一種可解決字符粘連問題，提高字符分割準確性的將垂直投影和最優路徑結合對車牌字符進行分割的方法。?

為實現上述目的，本發明提供一種將垂直投影和最優路徑結合對車牌字符進行分割的方法，包括以下步驟：?

(1)對車牌圖像進行預處理以得到車牌的字符邊緣清晰圖；?

(2)采用垂直投影法對字符邊緣清晰圖中的車牌字符進行粗分割，以得到字符塊之間的分割點位置；?

(3)在字符邊緣清晰圖的基礎上建立權值圖；?

(4)利用車牌結構比例特征及粗分割結果，估計車牌字符寬度和字符間距以及搜索步長；?

(5)采用A^*搜尋算法在權值圖中計算粘連字符塊中兩個字符之間的分割路徑。?

在步驟(1)中，對車牌圖像進行預處理包括對車牌圖像進行灰度化處理、圖像增強處理以及采用清晰邊緣檢測方法計算圖像邊緣。?

在步驟(2)中，將投影閾值設為0后，在字符邊緣清晰圖中，利用車牌高度與車牌字符串的比例結構關系，保留粗分割結果中寬度符合條件的字符塊并將不符合條件的字符塊合成為一個字符塊以形成為一個粘連字符塊，得到字符塊之間的分割點位置。?