Python+OpenCV實現車牌字符分割和識別


https://m.jb51.net/article/137487.htm

車牌識別總體分成兩個大的步驟:

一、車牌定位:從照片中圈出車牌

二、車牌字符識別

這里只說第二個步驟,字符識別包括兩個步驟:

1、圖像處理

原本的圖像每個像素點都是RGB定義的,或者稱為有R/G/B三個通道。在這種情況下,很難區分誰是背景,誰是字符,所以需要對圖像進行一些處理,把每個RGB定義的像素點都轉化成一個bit位(即0-1代碼),具體方法如下:

①將圖片灰度化

名字拗口,但是意思很好理解,就是把每個像素的RGB都變成灰色的RGB值,而灰色的RGB值是R=G=B的。具體怎么改變暫且忽略,因為OpenCV有封裝好的函數。

②將灰度圖片二值化

我們做第一步的目的就是為了讓每個像素都可以轉變成0或1。再解釋一下,既然每個像素的RGB值都相等了,那么將這個值稱為灰度值,假設一張灰度車牌圖片中,背景的灰度值集中在180(十進制)左右,而字符的灰度值集中在20左右,那么我們規定一個中間值100,小於100的像素點就可以全部變成0,大於100的像素點可以全部變成1,這樣就實現了二值化。

③旋轉調平

這個就不說了。

④去燥

這個涉及另外一些方法,以后有時間再補充,入門項目不作要求。

2、圖像切割和識別

①圖像切割

切割可以很簡單,也可以很難,關鍵是方法的選擇。

在這就用最弱智的方法進行切割吧。

圖片現在已經成為一個0-1矩陣了,其中要么0是背景而1是字符,或者1是背景而0是字符,那就簡單粗暴地用每一列的0-1數來切割。

我先在這里假設圖片幾乎水平,而且幾乎沒有噪點,具體方法如下:

a.將每一列的1值和0值分別統計起來。

b.根據每一列的0-1總和變換來切割字符

②圖像識別

將每一個字符的圖片分割出來后,就可以根據模板來判斷是哪個字符了。

簡單的方法有兩種:

a.逐個像素比對,如果一致則count加一,最后根據count值確定匹配結果。

b.投影匹配:將每行、每列的像素位統計起來,根據差值大小來確定匹配結果。

兩種方法結合效果很好。

具體的識別之后再補充。

下面是字符分割的代碼。

import cv2 
 
# 1、讀取圖像,並把圖像轉換為灰度圖像並顯示 
img = cv2.imread("chepai/6.png") # 讀取圖片 
img_gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)  # 轉換了灰度化 
cv2.imshow('gray', img_gray) # 顯示圖片 
cv2.waitKey(0) 
 
# 2、將灰度圖像二值化,設定閾值是100 
img_thre = img_gray 
cv2.threshold(img_gray, 100, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV, img_thre) 
cv2.imshow('threshold', img_thre) 
cv2.waitKey(0) 
 
# 3、保存黑白圖片 
cv2.imwrite('thre_res.png', img_thre) 
 
# 4、分割字符 
white = [] # 記錄每一列的白色像素總和 
black = [] # ..........黑色....... 
height = img_thre.shape[0] 
width = img_thre.shape[1] 
white_max = 0 
black_max = 0 
# 計算每一列的黑白色像素總和 
for i in range(width): 
  s = 0 # 這一列白色總數 
  t = 0 # 這一列黑色總數 
  for j in range(height): 
    if img_thre[j][i] == 255: 
      s += 1 
    if img_thre[j][i] == 0: 
      t += 1 
  white_max = max(white_max, s) 
  black_max = max(black_max, t) 
  white.append(s) 
  black.append(t) 
  print(s) 
  print(t) 
 
arg = False # False表示白底黑字;True表示黑底白字 
if black_max > white_max: 
  arg = True 
 
# 分割圖像 
def find_end(start_): 
  end_ = start_+1 
  for m in range(start_+1, width-1): 
    if (black[m] if arg else white[m]) > (0.95 * black_max if arg else 0.95 * white_max): # 0.95這個參數請多調整,對應下面的0.05 
      end_ = m 
      break 
  return end_ 
 
n = 1 
start = 1 
end = 2 
while n < width-2: 
  n += 1 
  if (white[n] if arg else black[n]) > (0.05 * white_max if arg else 0.05 * black_max): 
    # 上面這些判斷用來辨別是白底黑字還是黑底白字 
    # 0.05這個參數請多調整,對應上面的0.95 
    start = n 
    end = find_end(start) 
    n = end 
    if end-start > 5: 
      cj = img_thre[1:height, start:end] 
      cv2.imshow('caijian', cj) 
      cv2.waitKey(0) 

源程序中沒有將圖片輸出,而只是顯示出來,下面是執行結果

原圖片:

灰度圖片:

二值圖片:(白底黑字)

分割后:

總體分割效果還是補充。但是遇到干擾較多的圖片,比如左右邊框太大、噪點太多,這樣就不能分割出來,各位可以試一下不同的照片。

 


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