基于边缘检测的车牌识别算法的实现

陈云彪，张丽琴，李汉明，白兴瑞

（龙岩学院，福建龙岩，364000）

基于边缘检测的车牌识别算法的实现

陈云彪，张丽琴，李汉明，白兴瑞

（龙岩学院，福建龙岩，364000）

针对传统车牌识别的不足，本文提出了基于边缘检测的车牌识别的算法。该算法首先对摄像头获取的车牌图像预处理，去除图像无用信息，然后运用Robert算子检测车牌边缘,并对车牌区域进行图像较正，用高斯滤波法去除噪声并且提取车牌信息特征，接着对车牌区域水平和竖直方向运用触点定位法分割字符，对车牌分割后与相应字符模版匹配，利用预测模型预测识别结果，最后识别出车牌字符。

边缘检测；字符分割；字符识别；车牌识别

1 车牌识别算法

1.1 算法原理

本文主要介绍了基于robert算子的边缘检测的车牌识别技术。在车牌图像处理中，边缘指的是图像信息变化强度最显著的部分，Robert算子是运用局部差分算法的检测结果计算边缘的方法,它由(1)式给出:

1.2 算法流程

车牌自动识别技术是计算机视觉、图像处理和模式识别技术相结合的产物，是智能交通系统中一项非常重要的技术[1]。本文基于边缘检测的车牌识别流程主要如下：图像预处理，高斯噪声去噪，边缘算子检测，车牌区域较正，用robert算子车牌定位，车牌信息提取，车牌字符分割[2]，最后通过模版配对后识别出车牌。

1.3 图像预处理

为了准确定位车位的水平和垂直边界，须要对车牌区域做特征增强处理，输入二值图像后进行图像增强，再噪声去除。本文把RGB真彩图像转换为[0，255]范围的灰度图像。

本文采用领域均值法消除噪声，计算出车牌区域的像素及其相关领域内像素的平均值或加权平均值，本文把阈值设置为中心像素与邻域平均值的差值，大于该阈值的像素点替换成平均值，而小于阈值的则保留原值不变，算法公式(2)如下。

其中iz是以(,)x y为中心的邻域像素值；iw是对每个邻域像素的加权系数或模板系数；mn是加权系数的个数。

1.4 车牌定位

在对车牌进行定位之前需要对其边缘检测，我们运用robert算子进行边缘检测，从复杂的外界环境中提取车牌区域信息。本文先扫描出计算梯度局部最大值对应的点，并把此点认为边缘点，去除非局部最大值，以此类推比较准确计算出车牌边缘。本文采用角点定位扫描的方法定位车牌区域，便可较为准确的得到车牌字符图像。

车牌二值子的是根据车牌边缘计算而来，在取二值子变化的最大值和最小值的中值为初始阈值[3]。确定阈值后对车牌区域进行多次扫描，计算四个角点位置后定位出车牌信息。预先处理车牌的水平和垂直投影曲线，通过分析车牌区域峰和谷的分布特性，合并水平投影和邻近峰值区域[4]，算法如下：

其中，f(x,y)是在坐标(x,y)的像素值，N表示多少像素点需要进行加权平均计算。

1.5 字符分割与识别

把车牌字符中汉字和字母的大小和位置信息进行连通域合并[5]。在对字符分割前应对车牌进行校正，对分割出的字符间的粘边和断裂，在车牌精确分割前需对形变车牌图像倾斜进行校正[6]。由于车牌边缘通常为矩形,因此我们运用hough变换来计算矩形边长的水平投影夹角。

在分割出车牌字符后，本文采用模版匹配法进行车牌字符识别，通过字符直观形象进行特征抽取，将输入的车牌字符的分类器中匹配[7]。

图1 车牌区域定位结果图

2 实验结果分析

实验所用车牌是摄像机拍摄取得,它由汉字,字母和数字组成，通过实验结果表明，此算法能较好的识别出车牌中汉字，字母和数字。

3 结论

本文介绍了一种基于边缘检测的车牌识别方法，并对车牌识别中的一些不足进行改进，重点介绍了车牌边缘检测和字符分割的过程。实验仿真表明，该算法能较好的识别车字符，并提高识别速度，在未来交通智能化方面有较为广泛的运用前景。

[1]丁伟,改进神经网络算法在车牌识别中的应用[J].计算机仿真,2011.28(8):359-362.

[2]安勇,张高伟.基于灰度图像的车牌识别系统[J].计算机工程与科学,2006.28(2):61-62.

[3]骆雪超等.一种基于车牌特征信息的车牌识别方法[J].华南理工大学学报:自然科学版,2003. 31(4):70-73.

[4]Zhifan, F. and F. Kangling. Research and implementation of an improved license plate recognition algorithm. in Biomedical Engineering and Informatics (BMEI), 2011 4th International Conference on. 2011: IEEE.

[5]章毓晋.图像处理和分析技术[M].北京: 高等教育出版社,2008.

[6]何铁军,张宁,黄卫.车牌识别算法的研究与实现[J].公路交通科技,2006.23(8):147-149.

[7]韩立明,王波涛.车牌识别中关键技术的研究与实现[J].计算机工程与设计,2010(17):3919-3923.

The algorithm of license plate recognition based on edge detection

Chen Yunbiao，Zhang Liqin，Li Hanming，Bai Xingrui
（Longyan University,Longyan Fujian，364000）

We proposed the algorithm of license plate recognition based on edge detection in this paper.Firstly,the license image is preprocessed which is captured from camera. Secondly, we use the Robert operator to detect the license edge, correct the area of license image, clear the noise with the Gaussian filter and extract the license plate information characteristics. Thirdly, Using the contacting location method to locate the characters and matching with the character template. At last,the license plate can be recognized as the matched character template.

Edge detection; character segmentation; character recognition; license plate recognition