[發(fā)明專利]一種基于伽柏特征自編碼器的車牌分類識別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911030371.3
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110751122A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳蔚;左毅;賀成龍;李曉冬;陳超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 32204 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 張俊范

本發(fā)明公開了一種基于伽柏特征自編碼器的車牌分類識別方法，包括步驟：步驟1，車牌圖像預(yù)處理；步驟2，將預(yù)處理后的車牌圖像進(jìn)行金字塔縮放處理；步驟3，對步驟2縮放處理后的車牌圖像伽柏變換；步驟4，對步驟2縮放處理后的車牌圖像進(jìn)行局部采樣得到車牌圖像塊、對經(jīng)過步驟3伽柏變換后的車牌圖像進(jìn)行局部采樣得到局部伽柏特征塊；步驟5，由步驟4得到的車牌圖像塊和局部伽柏特征塊輸入到帶Gabor特征的自編碼器網(wǎng)絡(luò)中去，通過反向傳播算法來求得帶Gabor特征的自編碼器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的參數(shù)；步驟6，提取車牌特征；步驟7，針對步驟6獲得車牌特征進(jìn)行車牌分類識別。本發(fā)明方法可以一定程度上解決過擬合問題，提升車牌識別的準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車牌分類識別方法，尤其是涉及一種基于伽柏特征自編碼器的車牌分類識別方法。

背景技術(shù)

伽柏(Gabor)特征在圖像處理中十分常見，一般可用來提取圖像的邊緣特征。Gabor濾波器的頻率和方向與人類的視覺系統(tǒng)非常接近，適合于目標(biāo)的紋理表達(dá)和分離。由于Gabor濾波器對于圖像的邊緣敏感，能夠提供良好的方向選擇和尺度選擇特性，而且對于光照變化不敏感,能夠提供對光照變化良好的適應(yīng)性，所以Gabor特征被廣泛應(yīng)用于圖像處理領(lǐng)域。

在空間域中，一個二維Gabor濾波器是一個由正弦平面波調(diào)制的高斯核函數(shù)。

Gabor濾波器復(fù)數(shù)形式為：

實部為：

虛部為：

其中：

x'＝xcos(θ)+ysin(θ)

y'＝-xsin(θ)+ycos(θ)

Gabor函數(shù)的高斯標(biāo)準(zhǔn)差σ與正弦波的波長λ存在如下關(guān)系：

即：

參數(shù)有：波長λ，方向θ，相位偏移ψ(默認(rèn)為0)，長寬比γ(默認(rèn)為0.5)，帶寬b。

基本的自編碼器包含兩部分：編碼器(Encoder)和解碼器(Decoder)。編碼器將輸入空間數(shù)據(jù)通過非線性變換映射到特征空間，而解碼器將特征空間的特征還原到原始輸入空間，其優(yōu)化目標(biāo)為最小化重建誤差，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。現(xiàn)假設(shè)輸入空間特征空間對于輸入數(shù)據(jù)x₁,x₂,…x_n∈X，編碼器通過非線性函數(shù)f將其映射到特征空間h₁,h₂,…h(huán)_n∈H：

h_i＝f(x_i)＝σ(Wx_i+b)

其中σ為編碼激活函數(shù)，經(jīng)典的激活函數(shù)有邏輯斯蒂(sigmoid)激活函數(shù)：目前常用的激活函數(shù)為修正線性單元(RELU)：σ(x)＝max(0,x)及其一些變種。為映射矩陣，為偏置向量。

同樣，對于解碼器，通過解碼函數(shù)g將特征空間數(shù)據(jù)h₁,h₂,…h(huán)_n∈H映射回原始空間

其中σ同樣為激活函數(shù)，為映射矩陣，一般選擇權(quán)值綁定的形式，即W'＝W^T，為解碼層偏置。為了保證特征的有效性，自編碼器希望解碼得到的數(shù)據(jù)能夠盡可能地不丟失信息，也就是說能夠重構(gòu)原始數(shù)據(jù)x，所以目標(biāo)函數(shù)可以按如下方式定義：

其中模型參數(shù)包含θ＝{W,W',b,c}。而基本的自編碼器泛化能力差，通常會出現(xiàn)過擬合現(xiàn)象。