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一、概述
二、ANPR简介
一、概述
本文将介绍创建自动车牌识别(Automatic Number Plate Recognition,ANPR)所需的步骤。对于不同的情形,实现自动车牌识别会用不同的方法和技术,例如,IR 摄像机、固定汽车位置、光照条件等。本章着手构造一个用来检测汽车车牌 ANPR 的应用,该应用处理的图像是从汽车 2~3 米处拍摄的,拍摄环境的光昏暗模糊,并且与地面不平行、车牌在图像中有轻微的扭曲。本文的主要目标是介绍图像分割、特征提取、模式识别基础以及两个重要的模式识别算法:支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和人工神经网络(Artificial NeuralNetwork,ANN)、本章的主要内容
- ANPR
- 车牌检测
- 车牌识别
二、ANPR简介
自动车牌识别(Automatic Number Plate Recognition,ANPR)也称自动牌照识别(AutomaticLicense-Plate Recognition,ALPR)、自动车辆识别(Automatic Vehicle Identifcation,AVI)、洗车车牌识别(Car Plate Recognition,CPR),它是一种使用光学字符识别(Optical CharacterRecognition,OCR)和其他方法(如,用图像分割与检测)来获取车辆牌照的监控方法。对于一个ANPR系统,其最好结果可用一个红外(IR)摄像机来获得数据,因为在分割这一步中,对检测和 OCR 分割很简单、干净,并且误差最小。这是由光学的一些基本原理决定的,例如人射角等于反射角,当人看到光滑表面(如,平面镜)时就会有这样的反映。粗糙表面(例如,纸)的反射会导致漫射或散射。多数车牌有一个称为回射(retro-reflection)的特性,车牌表面覆盖着一种材料,它由许多微小半球颗粒构成,会导致光线沿路反射回去,可从下图看到这种反射效果。
如果使用结合了结构性红外光学投影器的摄像机,就可只获取红外光,这样就能得到很高品质的图像,对这种图像进行分割,然后检测和识别车牌。这种情形下的车牌独立于任意光照环境,如下图所示。
本文并不会使用 IR 图像,而是使用普通图像。这样做并不会得到最好的结果,与使用红外摄像机相比,这种做法会得到较高的检测错误和错误识别率,但这两种方法的步骤一样。
每个国家都有不同的车牌尺寸和规格,了解这些规格对得到最好结果并减少错误很有用。本章所使用的算法是为了解释车牌识别的基础知识,其规范来自西班牙车牌,但可适用于任意国家或规范。
本章将使用西班牙车牌。在西班牙,有不同大小和形状的车牌。本章采用最普通(大)的车牌,它的大小为520mmx110mm。两组字符由41mm 的空间分离,每个字符间的距离为14mm。第一组字符为四个数字,第二组有三个字母,但不包括元音字母 A、E、I、O、U也不包括字母或Q,所有字符的大小为45mmx77mm。
这些数据对字符分割很重要,因为可用这些数据来检查字符和空格,以验证得到的是个字符而不是其他由图像分割得到的对象。下图就是一个这样的车牌。