opencv实现车牌识别之字符分割

简介

  在前一篇中,我们已经定位出来了在图片中车牌号的位置,并且将车牌号图片复制成了新图片,并显示出来,本章在这些被截取出来的图片上继续处理。
截取出来的新图片如下:
                                                     

图像灰阶/二值化

  首先也是选择将图像进行灰阶,然后采用以255一遍开始,取占了总pixel为5%的地方作为阀值,进行二值化。
代码如下:
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <math.h>
#include <string.h>
#include <opencv/cv.h>
#include <stdio.h>
#include "lib/normal.h"
#include "lib/cutchar.h"

#define DEBUG

#ifdef DEBUG
#define DE(format, ...) printf(format, ## __VA_ARGS__)
#else
#define DE(format, ...) while(0)
#endif

int main(int argc, char** argv){
	Mat img, img_2, img_3, img_4, img_5, img_w;
	IplImage pI_1;
	IplImage pI_2;
	int width, reWidth=30, wWidth=20, pic_width;
	int height, reHeight=100, wHeight = 20;
	char str[2];
	int i = 0, j = 0, k;
	int threshold = 0, pic_ArrNumber, tmp;
	int vArr[reHeight];
	int **pic_Arr;
	CvScalar s1;
	float percentage = 0.0;

	if(argc < 2){
		DE("Please input argv[1]\n");
		return -1;
	}
	img = cv::imread(argv[1]);

	namedWindow(str);
	imshow(str, img);

	width = img.rows;
	height = img.cols;

	pic_gray(img, img_2);
	threshold = histogram_Calculate(img_2, 5);
	DE("threshold:%d\n",threshold);

	pic_Thresholding(img_2, threshold);
	sprintf(str, "%d", i+1);
	namedWindow(str);
	imshow(str, img_2);

	waitKey(0);
	return 0;
}
  首先装载截取出来的车牌号图片到img,然后pic_gray进行灰阶化到img_2,接着计算出5%时候的pixel阀值threshold,最后对灰阶图像img_2进行二值化操作。
结果显示如下:
                                                       

上下边缘分离

  从图片和周围,我们知道车牌号的四周被白色的边框包围着,所以我们需要排除掉这部分干扰,这里我们首先来去除掉边框的上线边缘干扰。
代码如下:
int detectionChange(Mat& mat1, Mat& mat2, int number){
	IplImage pI_1 = mat1, pI_2;
	CvScalar s1, s2;
	int width = mat1.rows;
	int height = mat1.cols;
	int sum = 0, sum_2 = 0, width_1 = 0, width_2 = 0;
	int i, j;

	for(i=0; i<width; i++){
		sum = 0;
		sum_2 = 0;
		for(j=0; j<height-1; j++){
			s1 = cvGet2D(&pI_1, i, j);
			s2 = cvGet2D(&pI_1, i, j+1);
			if(((int)s1.val[0]) != ((int)s2.val[0])){
				sum += 1;
				sum_2 = 0;
			}else{
				sum_2 += 1;
			}
			if(sum_2 != 0){
				if(height / sum_2 < 5){
					sum = 0;
					break;
				}
			}
		}
		if(sum >= number){
			width_1 = i;
			break;
		}else{
			width_1 = i;
		}
	}

	for(i=width-1; i> 0; i--){
		sum = 0;
		sum_2 = 0;
		for(j=0; j<height-1; j++){
			s1 = cvGet2D(&pI_1, i, j);
			s2 = cvGet2D(&pI_1, i, j+1);
			if(((int)s1.val[0]) != ((int)s2.val[0])){
				sum += 1;
				sum_2 = 0;
			}else{
				sum_2 += 1;
			}
			if(sum_2 != 0){
				if(height / sum_2 < 1){
					sum = 0;
					break;
				}
			}
		}
		if(sum >= number){
			width_2 = i;
			break;
		}else{
			width_2 = i;
		}
	}
	if(width_2 <= width_1){
		width_2 = width;
	}
	mat2 = cv::Mat(width_2 - width_1 + 1, height, CV_8UC1, 1);
	pI_2 = mat2;
	for(i=width_1; i<= width_2; i++){
		for(j=0; j<height; j++){
			s1 = cvGet2D(&pI_1, i, j);
			cvSet2D(&pI_2, i-width_1, j, s1);
		}
	}
}

int main(int argc, char** argv){
	pic_Thresholding(img_2, threshold);

	sprintf(str, "%d", i+1);
	namedWindow(str);
	imshow(str, img_2);

        detectionChange(img_2, img_3, 7);

	sprintf(str, "%d", i+2);
	namedWindow(str);
	imshow(str, img_3);

	waitKey(0);
	return 0;
}
  重点就是函数detectionChange,在这个函数中主要是进行那个判断,首先判断一行中,是否有连续的255像素大于了一定该行宽度的一定比例,
正常的牌照单个字符,它的字符宽度肯定小于整个车牌宽度的1/6;然后还判断一行中pixel从0到255或者从255到0的跳变有没有大于一定的数量,在
车牌号所在的行中,该跳变至少是7次。
  detectionChange中首先将img_2从头开始扫描,找到车牌号真正开始的行头。然后反过来,从尾部开始扫描,找到车牌字符真正结束时候的尾部。
最后将这部分图像,复制到img_3中。
  图像结果显示如下:
                                              

字符分割

  经过如上之后,接着就是根据车牌图片的垂直投影宽度和积累的数值,进行字符分割。
具体代码如下:
void verProjection_calculate(Mat& mat1, int* vArr, int number){
    IplImage pI_1 = mat1;
    CvScalar s1;
    int width = mat1.rows;
    int height = mat1.cols;
    int i, j;

    for(i=0; i< number; i++){
        vArr[i] = 0;
    }

    for(j=0; j<height; j++){
        for(i=0; i<width; i++){
            s1 = cvGet2D(&pI_1, i, j);
            if(s1.val[0] > 20){
                vArr[j] += 1;
            }
        }
    }
}

int** verProjection_cut(int* vArr, int width, int* number){
    int **a;
    int i, flag = 0;
    int num = 0;
    int threshold = 2;

    a = (int**)malloc(width / 2 * sizeof(int*));

    for(i=0; i<width-1; i++){
        if((vArr[i] <= threshold) && (vArr[i+1] > threshold)){
            a[num] = (int* )malloc(2 * sizeof(int));
            a[num][0] = i;
            flag = 1;
        }else if((vArr[i] > threshold) && (vArr[i+1] <= threshold) && (flag != 0)){
            a[num][1] = i;
            num += 1;
            flag = 0;
        }
    }
    *number = num;

    return a;

int main(int argc, char** argv){
    int width, reWidth=30, wWidth=20, pic_width;
    int height, reHeight=100, wHeight = 20;

    ................
    carCard_Resize(img_3, img_4, reWidth, reHeight);
    pic_Thresholding(img_4, 60);
    pI_1 = img_4;

    verProjection_calculate(img_4, vArr, reHeight);
    pic_Arr = verProjection_cut(vArr, reHeight, &pic_ArrNumber);

    for(i=0; i< pic_ArrNumber; i++){
        printf("pic_Arr[%d]:%d, %d\n", i, pic_Arr[i][0], pic_Arr[i][1]);
    }
    sprintf(str, "%d", i+3);
    namedWindow(str);
    imshow(str, img_4);

    waitKey(0);
    return 0;
}
  这一步中,首先将消除了上下边缘的img_3,放大保存到img_4(reWidth=30,reHeight=100),接着将放大后图片img_4从新以阀值60来二值化,接着用
verProjection_calculate计算出img_4的垂直投影数据,保存到一维数组vArr中;然后verProjection_cut函数利用垂直投影数据vArr来分割出字符宽度。
在verProjection_cut中,到某一列的垂直投影数据小于等于2,就表示该位置不是字符。
  打印出来的字符分割宽度位置和图像表现如下:
                                           

后续处理

  在宽度分割出来之后,就可以在img_4上将对应的字符图片分割复制出来,然后在排除掉左右两边的边缘干扰和车牌的中间那一点的干扰,就获取到了合适的
车牌字符图片了。对应代码如下:
float pixelPercentage(Mat& mat1){
    IplImage pI_1 = mat1;
    CvScalar s1;
    int width = mat1.rows;
    int height = mat1.cols;
    int i, j;
    float sum = 0, allSum = 0, tmp;

    for(i=0; i<width; i++){
        for(j=0; j<height; j++){
            s1 = cvGet2D(&pI_1, i, j);
            if(s1.val[0] > 20){
                sum += 1;
            }
            allSum += 1;
        }
    }
    tmp = sum / allSum;

    return tmp;
} 

int main(int argc, char** argv){
    ......................
    verProjection_calculate(img_4, vArr, reHeight);
    pic_Arr = verProjection_cut(vArr, reHeight, &pic_ArrNumber);

    for(i=0; i< pic_ArrNumber; i++){
        pic_width = pic_Arr[i][1] - pic_Arr[i][0];
        if(pic_width < 3){
            continue;
        }

        img_5 = cv::Mat(reWidth, pic_Arr[i][1] - pic_Arr[i][0], CV_8UC1, 1);
        pI_2 = img_5;
        for(j=0; j<reWidth; j++){
            for(k=pic_Arr[i][0]; k<pic_Arr[i][1]; k++){
                s1 = cvGet2D(&pI_1, j, k);
                cvSet2D(&pI_2, j, k-pic_Arr[i][0], s1);
            }
        }
        percentage = pixelPercentage(img_5);
        if(percentage < 0.1){
            continue;
        }
        if(pic_width < 6){
            printf("the %d is 1\n", i);
            continue;
        }
        carCard_Resize(img_5, img_w, wWidth, wHeight);
        pic_Thresholding(img_w, 60);
        sprintf(str, "%d", i+10);
        namedWindow(str);
        imshow(str, img_w);
    }

    sprintf(str, "%d", i+3);
    namedWindow(str);
    imshow(str, img_4);

    waitKey(0);
    return 0;
}
  在代码中,首先计算出分割出来的字符宽度pic_width,如果宽度小于3,表示不是正常的车牌字符,将该图片排除掉。如果满足大于2,则将分割字符图片
复制到img_5中,然后使用函数pixelPercentage计算出img_5中图片255的pixel占了总像素比例的比值,如果小于0.1,则表示该图像是车牌中的那个点。那么该
图片也排除掉,接着再宽度判断,如果宽度大于2而小于6,则表示该图片应该是1,因为1的垂直投影和其他字符相比,相差很多(注意:该方法很容易导致左右
边沿也被检测成了1)。最后在一次将筛选分割出来的字符img_5,归一化为wWidth=20,wHeight = 20的img_5,在以60为阀值的二值化后,将它们分别显示出来。
  最后的显示效果如下:
                                             

效果演示

  使用该方法做的效果并不好,如下是一些效果演示:
                                       
  在这图片中,因为1之前已经判断筛选了,所以不会显示出1。
                                       

                                       
  如图所示,该图片的效果就很差。
    代码下载位置:http://download.csdn.net/detail/u011630458/8440123
时间: 2024-11-08 22:26:05

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车牌识别原理简介

车牌识别是基于图像分割和图像识别理论,对含有车辆号牌的图像进行分析处理,从而确定牌照在图像中的位置,并进一步提取和识别出文本字符. 一个典型的车牌识别处理过程包括:图像采集.图像预处理.车牌定位.字符分割.字符识别及结果输出等处理过程.各个处理过程相辅相成,每个处理过程均须保证其高效和较高的抗干扰能力,只有这样才能保证识别功能达到满意的功能品质. 车牌识别系统的实现方式主要分两种,一种为静态图像识别,另一种为动态视频流识别.静态图像识别受限于图像质量.车牌污损度.车牌倾斜度等因素.动态视频流识别

移动端车牌识别sdk开发包(可下载)

移动端车牌识别是一项基于OCR识别的应用技术.移动端车牌识别过程主要包含五个步骤,其中包括图像采集.图像预处理.车牌定位.字符分割.字符识别.输出结果等一系列计算机算法运算, 第一步[图像采集]:此步骤通过前端采集视频流数据,再通过硬件或软件对视频流进行进行解帧识别(常见的车牌识别一体机为硬识别,移动端设备往往通过软件识别,为软识别),移动端车牌识别的识别速度为毫秒级别,相较于大家平时用的手机扫码,移动端车牌识别的识别速度更为快速.在视频模式下采集图像时,移动端车牌识别会自动触发,无需外接信号.