淺析車(chē)牌識別系統之圖像識別

目前車(chē)牌識別系統的軟硬件相對而言都較為成熟，其中圖像識別的過(guò)程雖然根據各個(gè)廠(chǎng)家的研發(fā)能力與側重點(diǎn)有所不同，但其大致過(guò)程可總結為如下五個(gè)步驟：

　　· 圖像的預處理：對采集到的圖片的背景以及噪聲進(jìn)行處理，方便后續工作;

　　· 車(chē)牌定位：通過(guò)形態(tài)學(xué)濾波等方式，使車(chē)牌區域連通，并根據車(chē)牌的先驗知識，對聯(lián)通區域進(jìn)行篩選;

　　· 車(chē)牌校正：捕捉到的車(chē)牌可能跟攝像頭存在角度差，用相應算法進(jìn)行變換校正;

　　· 車(chē)牌分割：對車(chē)牌進(jìn)行投影分析的時(shí)候，根據車(chē)牌字符之間的寬度使之分割成一個(gè)個(gè)字符;

　　· 字符識別：模板匹配，對分割來(lái)的字符進(jìn)行歸一化，與標準字庫里的字符進(jìn)行逐一比較識別。

　　“近年來(lái)出現了一些較新的識別算法與技術(shù)，如擴展小波分析、Fractal、Morphology、Retinex、超分辨率以及遺傳和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法等。其中Fractal算法廣泛用于圖形/圖像處理和紋理分析，將雜亂無(wú)章隨意性很強的事物以數學(xué)的方法加以規范和描述，在分析和描繪自然現象上有獨到之處。Retinex是基于人類(lèi)視覺(jué)系統的圖像增強理論，可以在動(dòng)態(tài)范圍壓縮、邊緣增強和顏色恒常三個(gè)方面達到平衡，具有很廣的應用前景。而超分辨率算法，可以以人為的方式模擬地恢復出圖像獲取過(guò)程中喪失的一些信息，使數字圖像能夠還原為原始信息。這些算法和理論在未來(lái)圖像處理技術(shù)發(fā)展的道路上都可能產(chǎn)生很大的影響�！贝笕A產(chǎn)品經(jīng)理朱克玉對于近年來(lái)出現的算法做了如上歸納。

　　而杭州中威電子股份有限公司工程師陳芝斌則進(jìn)一步補充了國外的相關(guān)進(jìn)展：“YuniaoCul提出了一種車(chē)牌識別系統，在車(chē)牌定位以后，利用馬爾科夫場(chǎng)對車(chē)牌特征進(jìn)行提取和二值化，對樣本的識別達到了較高的識別率。EunRyung等利用圖像中的顏色分量，對車(chē)輛牌照進(jìn)行定位識別，其中提到了三種方法：以Hough變換為基礎的邊緣檢測定位識別;以灰度值變換為基礎的識別算法;以HLS彩色模式為基礎的車(chē)牌識別系統，它們的識別率分別為81.25%、85%、91.25%�！�

　　架構

　　算法優(yōu)劣決定了最終的圖像識別效果，但是用戶(hù)通常都只需接觸成熟的圖像識別軟件或說(shuō)模塊，能做的選擇或很少。相對而言，更該考慮的是如何根據自身需求選擇合適的架構模式：

　　1、外圍

　　通俗來(lái)說(shuō)即圖像識別模塊安裝或集成在前端，優(yōu)點(diǎn)是處理器可直接對未經(jīng)壓縮保留了所有信息的原始視頻流或圖片進(jìn)行識別。此方式在一定程度上提升了識別率，且由于無(wú)需經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸，其具有較好的實(shí)時(shí)性�？ǹ谙到y要求必須集成在前端，以免造成重要識別結果的延遲。此方式還可進(jìn)一步細分：

　　· 一體化識別攝像機模式，亦即直接把識別模塊、抓拍控制和車(chē)輛檢測、照明控制集成在攝像機內部，優(yōu)點(diǎn)是可以簡(jiǎn)化系統結構，安裝調試相對比較簡(jiǎn)潔，但是相應地對識別模塊和抓拍控制的DSP芯片的處理能力、算法等提出了較高的要求。另一方面其采用SD卡進(jìn)行暫存，容量小且在緊急狀況時(shí)可能存在安全隱患。此類(lèi)型車(chē)牌識別方式以�？�、大華為代表;

　　· 嵌入式主機+攝像機模式，識別模塊、抓拍控制和車(chē)輛檢測、照明控制都集成在專(zhuān)門(mén)的工控機內，其環(huán)境適應性好，擁有更豐富的硬件資源，信息存儲容量與安全性能都更好，故此目前行業(yè)應用得也比較多，代表廠(chǎng)商如博康。

　　2、內場(chǎng)

　　圖像識別模塊集成在后端控制中心等處，原始圖片或視頻流壓縮后經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸到后端進(jìn)行識別，具有一定的延遲性，但該類(lèi)方式，基于強大的計算機處理能力，故辨識精度和速度都要高，一套系統能識別多臺攝像機圖像。其維護較為方便，但辨識率受制于視頻流壓縮，且存在網(wǎng)絡(luò )延遲的問(wèn)題。

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