一种车牌字符分割算法的技术研究

钟彩+赵武初+王金容+杨兴耀

摘要：车牌字符是车牌的关键，主要完成对车辆相关信息的记录，而字符分割在车牌管理和识别中具有不容忽视的作用，其作用结果对车辆识别的效果影响明显，但是，实际字符分割中，会受到一些外界干扰的制约，如车牌照的倾斜、光照不均等。本文提出一种基于垂直投影和先验知识相结合的算法对车牌字符进行分割，先对车牌图像进行中值滤波，再进行垂直差分，减小左右边框的影响，根据车牌的先验知识形成一个可变长的字符模板匹配的脉冲滤形，定位出第一个字符位置，随着模板长度的不断变大，得出每个字符的坐标，通过实验，该方法能有效地对车牌字符进行精确的分割，达到了较好的实验效果。

关键词：字符分割；垂直投影法；先验知识 ；车牌识别

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）31-0183-02

1 引言

城市交通的完善为车辆的运行提供的基础，也进一步地增加了城市车辆的数量，这也就给城市车辆管理带来一些不便。车辆识别系统主要是根据车辆的车牌完成对车主相关信息的调用和读取，还能完成对车辆的定位。字符分割对车牌识别的作用显著，如果字符分割的效果不够理想，就会引起的车牌识别和定位出现失误。故此，需要借由的一种新型的车牌字符分割算法技术，完成对这些不良因素的控制，保障识别的真实性。

现阶段，城市交通中的智能监控系统的范围日渐扩大，可以全面完成对城市交通的监控和管理。对于车牌识别，如果不能有效地完成识别，必然不能对车辆完成定位和管理工作。国内的车牌主要是由汉字英文字母和数字这些部分构成。但是，受到人为因素和剐蹭、光照等因素的影响，导致的车牌识别的结果不够准确，甚至可能会出现失误的情况，严重影响相关服务和管理工作。本文采用基于垂直投影的分割算法技术，完成对不同情况下的字符分割，并可以摆脱这些不良因素的干扰，确保车牌识别的准确性。再通过相关实验完成对基于垂直投影的分割算法的检验，经过检验结果的导致，该算法切实能够完成对不同干扰情况下的车牌识别，具有较高的实用价值，值得推广实践。

2 垂直投影法

2.1 车牌字符分析

国内的主要是由字母、汉字和数字构成，共有7个字符，且采用统一规格，达到便利识别的目的，其中车牌字符的具体参数如下表1所示。

车牌字符作为車辆识别的重要部分，其规格必须按照归家统一标准进行应用。另外，车牌在实际的应用中，可能会受到一些外界因素的干扰，导致车牌字符的出现识别不佳的情况，其中这些因素主要有：光照问题；安装问题和字符分割问题。

2.2 垂直投影法的原理

本文的车牌字符分割算法技术是建立在垂直投影法的基础上，垂直投影法主要是将经过的处理的灰度图进行灰度垂直投影，并对相关图像进行观察。通过的对车牌的灰度图像的垂直投影，可以得到7个的区域，而这7个区域内部则代表的车牌的基本字符，想要得到的具体的字符情况，只需要对的所有字符的左右边界即可。其中获取的字符边界主要是借由的字符区间内部的白色像素个数的波谷，借由这类方式，即可完成对字符边界的获取。鉴于垂直投影法的效果可靠，能够完成对车牌字符的分割，故此，可以有效地应用到的车牌字符分割中。

其中垂直投影实际的应用中，主要的是按照横向投影的方式，由左向右侧展开检测，并将黑色像素设为0，白色为1。通过对检测结果中1的个数分析，就可以得到的车牌中白色像素的基本情况。鉴于车牌中白色像素所占的区域少，可以采用波谷作为边界，从而完成边界的获取。但是，这类方式对车牌的字符分割的仍旧存在一些不足，需要对其进行改善。本文采用先展开垂直投影的方式，先得到图像，并先进行域值的定义，定义域值为T，如果投影的值

2.3 垂直投影法的实现过程

车牌定位后，提取了车牌的特征值，就能找到垂直投影的分割线位置，具体步骤如下

⑴分别设定参数与，完成对字符宽度的计算，公式如下：

⑵根据上述公式的基本情况，完成对的计算和分析。计算得出后，需要合理的对垂直投影特征函数进行计算，具体的计算公式如下：

⑶借由垂直投影的特征函数，可以完成求出特征值和垂直投影，结合如下公式，完成对的分割线的选择。

⑷上述步骤的分割线等参数求解完成后，需要合理的对间距进行的选择，了解最大间隔位置P的具体情况。其中分割区域的特征主要包含投影数量、规格等信息。

⑸最大间隔的位置P获取完成后，需要完成对最大间隔特征的提取，结束后，对两个信息的进行同时应用，从而完成对车牌字符的分割。采用垂直投影—先验知识结合的方法分割字符，可以有效地减少各类干扰因素的对图影像的影响，且投影效果良好，及时的车牌受到一定程度的损坏，也可以完成对字符的分割，进而为车牌的识别提供基础，保障识别的质量。

3 实验结果分析

对停车场车辆车牌、高速公路路口抓拍的车牌以及公路行驶车辆抓拍的车牌进行测试，这也是目前字符分割普遍采用的方法。其中停车场车牌可以实现99%以上的分割正确率，其余2种的分割正确率也在98%左右，对字符进行分割，为了达到改善识别的效果，还需要对字符的宽度因素进行考虑。但该方法在研究过程中也存在缺陷，就是当字符褪色严重或有干扰信息时会影响分割的质量。

本文通过运用垂直投影法进行实验，对车牌图像库中的图像进行字符测试，图库中共有60幅图（400个样本），其中35幅作为训练集（320个样本）；25幅图作为测试集（280个样本）。

实验结果表明，该方法可以有效完成对不同影响因素下的车牌识别情况，可以解决拍摄到的车牌图像出现模糊不清的问题，但算法存在某些局限性，故此，需要进一步的对实验进行研究和分析，从而推动车牌识别的效果和质量。

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