[發明專利]一種基于顏色特征和模板匹配相結合的車牌定位算法

有效

• 申請號: 202010189217.7
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111401364B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 蔡明;王波;林翰;周侃;高玉龍;陳寧;茍廣源
• 申請（專利權）人: 深圳市市政設計研究院有限公司
• 主分類號: G06V30/146
• 分類號: G06V30/146;G06V20/62;G06V30/148;G06V30/18;G06V30/19
• 代理公司: 杭州興知捷專利代理事務所(特殊普通合伙) 33338
• 代理人: 董建軍

本發明公開了一種基于顏色特征和模板匹配相結合的車牌定位算法，首先，利用車牌的顏色特征對輸入的包含車牌圖像的二維彩色圖像進行分析，獲得候選車牌定位區域集；若由于車牌與車身顏色相近等情況導致無法利用車牌的顏色特征獲得候選車牌定位區域集時，采用模板匹配的方法對包含車牌圖像的二維彩色圖像進行處理以獲得候選車牌定位區域集；然后，利用車牌固有的長寬比特征以及字符個數特征對候選車牌定位區域集內的元素進行甄別，從而獲得車牌定位區域。本發明提出了一種基于顏色特征和模板匹配相結合的車牌定位算法，不僅能夠實現準確的車牌定位，而且對車牌背景圖像的顏色干擾具有良好的適應性和魯棒性，有效提高車牌定位的效率與精確度。

技術領域

本發明屬于智能交通技術領域，具體涉及一種基于顏色特征和模板匹配相結合的車牌定位算法。

背景技術

智慧城市是當今世界的一個熱門話題，它可以提高城市的運行效率，而一個快速有效的智能車牌定位系統在智慧城市的建設浪潮中發揮著非常重要的作用。

當前車牌定位的方法有很多，其中基于顏色特征的車牌定位方法充分利用了顏色信息，快速的準確的識別出車牌所在位置，但是仍然存在著很多的不足之處，例如：當車牌底色與車身顏色相近時，基于顏色特征的車牌定位方法無法準確的提取出車牌位置。而目前較為熱門的基于機器學習方向的車牌定位法對硬件方面要求較高，成本較高，且單一的基于顏色特征的車牌定位魯棒性較差，故本專利提出了一種基于顏色特征和模板匹配相結合的方法實現車牌定位。

發明內容

本發明的目的在于，克服基于顏色特征實現車牌定位技術存在的缺陷，提供一種基于顏色特征和模板匹配相結合的車牌定位算法，可以在復雜場景的全景圖中準確的定位車牌。

為實現上述目的，本發明提出了一種基于顏色特征和模板匹配相結合的車牌定位算法，其步驟如下：

1)利用車牌底色的顏色信息對輸入的包含車牌圖像的二維彩色圖像進行車牌定位，然后采用車牌的長寬比及車牌字符分割個數對車牌進行判斷，獲取車牌；

2)如果通過顏色特征無法獲得滿足車牌長寬比條件的候選車牌，則對該圖像進行裁剪并進行模板匹配，然后對其進行字符分割，通過分割所得字符個數進行判斷，獲取車牌。

本發明中通過顏色特征無法獲得滿足車牌長寬比條件的候選車牌，主要是指車身顏色與車牌顏色相近，使得利用顏色特征的定位出的車牌的數量為零，此時，采用模板匹配的方法進行車牌定位，然后利用車牌字符分割的個數進行車牌判別。

優選地，所述步驟1)中采用顏色特征對輸入圖像進行車牌定位，具體步驟如下：

1-1)將輸入的圖像統一大小，進行高斯模糊處理，并將圖像的顏色空間從RGB轉化為HSV空間；

1-2)對指定的顏色區域進行掩模二值化,屬于指定顏色閾值范圍內的像素值置為1，其余置為0；

1-3)對二值化的圖像進行形態學處理，首先進行開運算，然后再進行閉運算；

1-4)對圖像中的連通域提取輪廓，求最小外接矩；

1-5)統計獲取的最小外接矩中長寬比T滿足條件的矩形個數N；

1-6)如果滿足條件的最小外接矩形的個數N≥1,，提取該區域作為候選車牌集；否則，轉入利用模板匹配方法進行車牌定位；

1-7)對候選車牌區域進行字符分割并統計字符分割個數χ；

1-8)如果獲取的字符個數χ≥n，輸出該區域為車牌；否則，轉入利用模板匹配方法進行車牌定位。

優選地，所述步驟1-5)中車牌的長寬比T在2-4之間；所述步驟1-8)中n的值根據具體要識別車牌字符的個數進行具體數值賦值。

優選地，所述步驟2)中采用車牌的模板對輸入圖像進行車牌定位，具體步驟如下：