[发明专利]一种机动车车牌合成数据生成方法

权利要求书

1.一种机动车车牌合成数据生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：选择车牌类型对应的机动车车牌标准文件，根据标准文件中所述的规范内容在建模软件中对车牌底板、字符以及车牌装饰物进行三维建模，同时构造车牌底板、字符以及车牌装饰物的做旧模型，得到车牌数据所需要的字符、底板及字符装饰物的三维模型；

步骤2：利用虚拟引擎构建多种不同的交通场景，作为车牌数据生成的环境；所述多种不同的交通场景包括：普通路口、十字路口、停车场、高架场景、隧道场景或高速场景；将步骤1得到的三维模型导入到该交通场景中，按照交通规范进行布置，得到所需要的目标交通场景；

步骤3：在步骤2所述目标交通场景中，分别设置包括白天、中午和夜晚的不同光照，以及雨天、晴天、雪天、雾天和沙尘暴这些不同天气，并利用虚拟引擎进行渲染，得到渲染后的多个交通场景；

步骤4：在每个渲染后的交通场景内，根据制作的车牌数据集所需满足的分布，采用相应的数据生成策略对车牌数据内容进行调整，生成满足所需分布的车牌数据；

步骤5：利用虚拟引擎对每个包含车牌数据的交通场景进行渲染，采集渲染后的交通场景图像作为车牌图像数据，同时利用自动标注工具生成对应的交通场景标注数据，交通场景标注数据以语义分割图表示；

步骤6：按步骤2-5执行，循环生成车牌图像数据和对应的交通场景标注数据，直到车牌图像数据的数量满足设定的要求，所有车牌图像数据构成车牌图像数据集；

步骤7：针对步骤6中车牌图像数据集的每张车牌图像数据对应的交通场景标注数据，分析该交通场景标注数据，生成与车牌图像数据一一对应的车牌标注信息，所述车牌标注信息为车牌图像数据所对应的标注信息，用于车牌检测与识别模型的学习：

步骤8：利用风格迁移方法对原始车牌图像数据集中的车牌图像数据进行车牌风格转换，最终获得具有真实车牌风格的合成车牌数据集。

2.根据权利要求1所述的机动车车牌合成数据生成方法，其特征在于：所述步骤1中，建立三维模型的过程为：在建模软件中对机动车号牌标准所涉及的字符、车牌底板以及车牌装饰物进行等比例三维建模，建模内容包括：字符、车牌底板以及车牌装饰物的形状、大小、颜色、材质；同时按照真实车牌在使用过程中出现的磨损情况，构建字符、车牌底板以及车牌装饰物的做旧模型，做旧模型内容包括表面磨损、表面脏污和轻微变形。

3.根据权利要求1所述的机动车车牌合成数据生成方法，其特征在于：所述步骤(4)中数据生成策略包括以下步骤：

(1)从网上搜集大量不同类型的车辆，构建场景车辆模型库，根据车牌类型从场景车辆模型库中选取与车牌类型相匹配的车辆模型，作为车牌数据内容的车辆部分；

(2)根据光照条件和车辆类型设置环境光源和车辆光源的角度和亮度，所述环境光源包括路灯、监控补光灯和自然光照；所述车辆光源包括大灯、尾灯和车牌灯；此步骤即表示数据生成策略对光照情况的设置，设置了车牌数据内容的光照，增加了数据的真实性和多样性；

(3)根据车牌类型随机选取车牌底板，选择概率根据要求预先设置，然后按车辆模型将车牌底板放置到对应位置；作为车牌数据内容的底板类型部分；

(4)针对每个车牌字符位置，按照机动车车牌标准文件的规定构建对应的字符集，针对单个车牌字符位置，从相应字符集中随机选择一个字符，与步骤(3)中车牌底板贴合，作为车牌数据内容的车辆字符，至此车牌数据内容完整；

(5)对于每一张车牌数据，均进行上述步骤的选取和设置，组合车辆、光照、底板和字符生成完整的车牌数据内容，同时根据制作的车牌数据集中数据所需满足的分布，调整不同模型、不同光照出现的概率，生成满足所需分布的车牌数据内容。

4.根据权利要求1所述的机动车车牌合成数据生成方法，其特征在于：所述步骤5中，交通场景标注数据为：交通场景图像中不同像素所对应的类别语义，以语义分割图表示，其中车辆、车牌底板、不同车牌字符采用不同的语义标签，以便解析精细的标注信息。