[發明專利]基于手持終端的車牌圖像分割校正方法

有效

• 申請號: 201710402297.8
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107169494B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 賴世銘;趙麒瑞;劉煜;熊志輝;周典樂
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/34;G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陸薇薇

1.一種基于手持終端的車牌圖像分割校正方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S100：通過手持圖像采集終端獲取待校正車牌圖像，并對車牌圖像二值化后作為輸入圖像；

步驟S200：對所述輸入圖像分別進行水平方向和垂直方向的邊緣檢測，采用Radon變換檢測輸入圖像中車牌水平方向的傾斜角θ和垂直方向的傾斜角φ，在水平方向上旋轉變換傾斜角θ后去除車牌水平方向上的非字符區域，在垂直方向上錯切變換傾斜角φ后去除車牌垂直方向上的非字符區，得到傾斜校正車牌圖像；

步驟S300：檢測傾斜校正車牌圖像中車牌字符區域邊界，判斷車牌區域是否是正規標準矩形，如果是正規標準矩形，則對傾斜校正車牌圖像進行放縮后完成校正，得到畸變校正后的車牌圖像；

如果不是則對車牌區域的畸變區域進行判斷，判斷畸變區域的邊界是直線還是曲線，若是邊界為直線，則畸變區域為整體線性畸變四邊形；

若是曲線邊界，則畸變區域為非線性畸變四邊形，按字符塊將畸變區域進行近似四邊形分割成多個小四邊形區域，建立正規標準矩形目標區域，并將所述正規標準矩形目標區域按字符比例建立多個與所述小四邊形區域對應的小矩形區域；

步驟S400：建立透視投影模型，求解所述畸變區域和所述正規標準矩形目標區域的變換參數，將所述畸變區域透視變換到所述正規標準矩形目標區域，重構圖像得到畸變校正后的車牌圖像；

對于所述非線性畸變四邊形，則將分割得到的所述小四邊形區域與建立的標準目標區域小四邊形，分別進行透視投影變換，變換后得到的小矩形組合，得到畸變校正后的車牌圖像；

對于所述整體線性畸變四邊形，將所述線性畸變四邊形投影變換為正規標準矩形，得到畸變校正后的車牌圖像。

2.根據權利要求1所述的基于手持終端的車牌圖像分割校正方法，其特征在于，所述步驟S200中對所述輸入圖像分別進行水平方向和垂直方向的邊緣檢測步驟，包括以下步驟：

步驟S210：設f(x,y)表示所述輸入圖像像素點(x,y)的像素值，其水平方向上的梯度向量值f_x(x,y)表示為：

f_x(x,y)＝[f(x-1,y+1)+2*f(x,y+1)+f(x+1,y+1)]

-[f(x-1,y-1)+2*f(x,y-1)+f(x+1,y-1)]

其垂直方向的梯度向量值f_y(x,y)表示為：

f_y(x,y)＝[f(x+1,y-1)+2*f(x+1,y)+f(x+1,y+1)]

-[f(x-1,y-1)+2*f(x-1,y)+f(x-1,y+1)]

選取所述輸入圖像的所有像素點水平方向上的梯度向量值f_x(x,y)的絕對值求平均值作為水平方向上的邊緣點閾值，如果f_x(x,y)的絕對值大于該閾值，則認為(x,y)為水平邊緣點，將其作為水平方向上的邊緣點，得到水平方向邊緣；

選取所述輸入圖像的所有像素點垂直方向上的梯度向量值f_y(x,y)的絕對值求平均值作為垂直方向上的邊緣點閾值，如果f_y(x,y)的絕對值大于該閾值，則認為(x,y)為垂直邊緣點，將其作為垂直方向上的邊緣點，得到垂直方向邊緣。

3.根據權利要求1所述的基于手持終端的車牌圖像分割校正方法，其特征在于，所述步驟S200中包括步驟S220：當投影距離的積分值達到極值時，所對應的角度即為車牌的傾斜角，二維圖形的Radon變換投影計算公式為：

其中，R_θ(x')表示沿著θ方向的投影積分值，

4.根據權利要求1所述的基于手持終端的車牌圖像分割校正方法，其特征在于，所述步驟S300中車牌的畸變區域的近似四邊形分割包括步驟如下：

步驟S310：采用最小周長多邊形來求取字符邊界，得到字符邊界的四邊形近似；

步驟S320：求取最小多邊形的凸多邊形；

步驟S330：以外接矩形不能與多邊形產生交點為限制，矩形的寬最小作為目標，得到最小寬外接矩形，外接矩形與字符邊界線段的交點，即為畸變區域的小四邊形交點，得到所述小四邊形區域。

5.根據權利要求1所述的基于手持終端的車牌圖像分割校正方法，其特征在于，所述步驟S400還包括以下步驟：根據畸變圖像建立坐標系，確定畸變圖像四邊形角點坐標(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)、(x₄,y₄)，根據正規標準矩形建立坐標系，確定正規標準矩形角點坐標(x₁′,y₁′)、(x₂',y₂')、(x₃',y₃')、(x₄',y₄')，采用如下矩陣求解透視投影參數以僅需投影變換：