[發(fā)明專利]一種車牌傾斜角度的檢測算法

在審

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• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107704858A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 保魯昆;付騰桂;陳俊;柳慶祥;華建剛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海集光安防科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/46
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車牌識別技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種車牌傾斜角度的檢測算法。

背景技術(shù)

車牌定位是指在一幅圖像中快速找出車牌所在的位置，一般通過粗定位和精定位相結(jié)合的方法來實現(xiàn)。一個好的車牌定位算法，應(yīng)該對傾斜車牌和非傾斜車牌均具有一定的魯棒性。對于非傾斜車牌，已有很多成熟的方法來實現(xiàn)精定位，而對于傾斜的車牌，由于不能直接使用現(xiàn)有的相關(guān)方法，無法實現(xiàn)車牌的精定位。解決該問題的唯一方法就是在粗定位之后，把傾斜車牌校正為非傾斜車牌，然后再進(jìn)行精定位。

常見的車牌傾斜方式由于攝像機(jī)的安裝角度不同分為兩類，一種是水平垂直方向同時傾斜如圖1所示。另一種是垂直方向的切變傾斜，如圖2所示。目前主流的車牌識別算法常見步驟有：車牌檢測粗定位，傾斜矯正，字符分割，字符識別等，其傾斜矯正對其之后的兩個步驟起到了至關(guān)重要的作用，適當(dāng)?shù)膬A斜校正方法可以有效減小由拍攝角度不同而使字符產(chǎn)生的形變，因此能顯著提高車牌的識別率并降低誤檢率。然而要進(jìn)行傾斜校正首先要進(jìn)行傾斜角度的檢測，才能依據(jù)此角度將畫面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以抵消拍攝過程中的傾斜。在過去的幾十年里，人們發(fā)明了很多方法來解決字符的傾斜問題，其中最流行的當(dāng)屬Hough變換，但是其檢測正確率低，誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種車牌傾斜角度的檢測算法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種車牌傾斜角度的檢測算法，包括以下步驟：

1)輸入原始圖像矩陣二值化T_b[W，H]；

2)通過邊緣算法處理得到水平邊緣矩陣T_e[W，H]，若為邊緣，T_e[x，y]＝1；否則T_e[x，y]＝0；

3)根據(jù)圖像寬W高H求極坐標(biāo)系θ-ρ中的垂直坐標(biāo)ρ_MAX，ρ_MAX²＝W²+H²；

4)生成變換投票矩陣T[ρ_MAX，θ_MAX]，θ_MAX取90°；

5)將T[ρ_MAX，θ_MAX]中所有元素置0；

6)對于水平邊緣矩陣T_e[W，H]中的每一個元素，如果T_e[x，y]＝＝1，從-θ_MAX至θ_MAX計算ρ值ρ＝y(tǒng)*sin(θ)+x*cos(θ)，投票矩陣T[ρ，θ]＝T[ρ，θ]+1；

7)取投票矩陣T[ρ，θ]中ρ元素最大值所對應(yīng)的θ即為傾斜的角度。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：步驟6)中，y*sin(θ)+x*cos(θ)做成整數(shù)表，θ的遞增為1°。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：當(dāng)檢測到水平傾斜角度為θ時用切變做糾正，具體步驟如下所述：

a.已知圖像寬度為W，則垂直方向的最大位移為：off_vmax＝W*tan(θ)；

b.由于三角形等比，計算出每列垂直偏移j為像素水平坐標(biāo)：off_v＝(W-j)*off_vmax/W；

c.逐列減去切變量，得到每列糾正后的行坐標(biāo)：i_new＝i-offvj。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明正是基于Hough變換的理論，結(jié)合圖像中水平邊緣檢測的方法提高了傾斜角度檢測的正確率，隨機(jī)產(chǎn)生若干旋轉(zhuǎn)的文本圖像，檢測誤差在±1°以內(nèi)，并且計算過程中的浮點數(shù)可用查表法事先優(yōu)化，以提升計算速度，更適用于嵌入式系統(tǒng)。本發(fā)明是一種通過輸入圖像本身來估計該圖像水平方向的傾斜角度，具有較強(qiáng)自適應(yīng)性和魯棒性。可以穿插在任何需要估計圖像傾角的計算上下文中，不僅僅適用于車牌，更可用在OCR和日常圖像編輯軟件中。

附圖說明

圖1是常見的車牌傾斜方式：水平垂直方向同時傾斜示意圖；

圖2是常見的車牌傾斜方式：垂直方向的切變傾斜示意圖；

圖3是Hough變換用在直線檢測上的原理圖。

圖4是在二維坐標(biāo)系中以y＝ax+b的方式表示一條直線相關(guān)示意圖。

圖5是把a(bǔ)，b看作變量映射到另一個坐標(biāo)系a-b的示意圖。

圖6是由圖4映射至圖5的示意圖。

圖7是將a-b坐標(biāo)系替換成及極坐標(biāo)系θ-ρ示意圖。