[发明专利]一种车牌图像提取方法

摘要

本发明公开了一种称为滚雪球式字符搜索方法，对于二值图像，该方法从车牌字符区域的一个像素点开始可以逐步找到整个字符。车牌图像的提取方法是首先将车辆图像二值化，利用滚雪球式字符搜索方法判断车牌字符是否为白色，在不是白色的情况下进行反色处理。利用垂直边缘的水平投影和水平边缘的竖直投影的最大值，确定车牌图像中的一个点，由此利用滚雪球式字符搜索方法逐步找到字符区域上、下、右三条边界线，根据已找到字符的尺寸以及车牌上字符的分布特性，通过逐列搜索又可以找到字符区域的左边界。

主权项

1.一种车牌图像提取方法，其特征在于：根据照相机的分辨率以及车辆和照相机之间可能的最短距离，确定车牌单个字符所占像素列数的最大值L_max，要求被提取车牌图像的列数大于L_max；当车牌背景为白色时，利用滚雪球式字符搜索方法找到的是车牌背景区域，只要将区域列数与L_max比较即可发现白色不是字符颜色，因此需要反色处理；当字符颜色为白色时，以像素点(l₁‑z₁，h₁‑s₁)、(l₁+y₁，h₁‑s₁)、(l₁‑z₁，h₁+x₁)、(l₁+y₁，h₁+x₁)为顶点的矩形黑边区域包含了以(l₁，h₁)为其像素点的一个字符；以n表示像素点(l₁，h₁)右边的字符总数，对i＝1，2，…，n，以(l_i，h_i)表示第i个字符区域内首次被找到的像素点，s_i、x_i、z_i、y_i分别表示由像素点(l_i，h_i)向上、下、左、右移动的行数和列数，和分别表示第i个字符区域最上面和最下面的某一个像素点；置其中E(·)表示取整函数，重复上述滚雪球式字符搜索过程，直到找到以像素点(l_n‑z_n，h_n‑s_n)、(l_n+y_n，h_n‑s_n)、(l_n‑z_n，h_n+x_n)、(l_n+y_n，h_n+x_n)为顶点、完全包含了白色字符的矩形黑边区域，以及第n个字符区域最上面和最下面的某一个像素点和由此可以得到包围车牌字符的两条直线：它们与第n个矩形区域右边界的延长线的两个焦点为(l_n+y_n，H_zs)和(l_n+y_n，H_zx)，其中找到第n个字符的区域后，依照上述方法沿第向右移动，也许仍可以找到像素值为1的像素点，但由此利用滚雪球式字符搜索方法找到的区域D不可能既在行数又在列数上接近第一个字符区域；以h_D和l_D分别表示区域D的像素行数和列数，则当不等式h_D＜0.5h₁、h_D＞1.5h₁、l_D＜0.5l₁和l_D＞1.5l₁中有一个成立时就可以断定第n个字符区域右边再无车牌字符；记由于除圆点间隔符的宽度10mm，其余字符宽度均为45mm，字符间隔12mm，因此整个车牌字符部分的宽度为(45+12)×7+10＝9.0889×45，即图像字符部分的列数至少为9l_max列；从第l_n+y_n列开始，车牌字符部分至少可向左延长到第l_n+y_n‑E(9l_max)；令L_z＝l_n+y_n‑E(9l_max)若数组A(H_s：H_x，L_z)中有“1”，L_z的值减1，重复上述过程直到数组A(H_s：H_x，L_z)中全部为0；此时车牌图像位于以(l_n+y_n，H_zs)、(l_n+y_n，H_zx)、(L_z，H_rs)和(L_z，H_rx)为顶点的平行四边形之内；将车辆图像二值化，以M×N矩阵A表示车辆图像二值化后的像素值矩阵，其中M和N分别为矩阵A的行数和列数，以A(i：j，：)和A(：，i：j)分别表示A的第i行到第j行和第i列到第j列构成的矩阵，abs(·)表示对矩阵中的各元素取绝对值的运算，ones(i，j)表示元素均为1的i行j列的矩阵，“T”表示转置矩阵；以(U(1)，U(2)，…，U(N))表示第1到第M‑1行与第2到第M行图像的差运算取绝对值后各行的和，l₀是和达到最大的列号，(V(1)，V(2)，…，V(M))^T表示第1列到第N‑1列与第2到第N列图像的差运算取绝对值后各列的和，h₀是和达到最大的行号，1≤l₀≤N，1≤h₀≤M，则(U(1)，U(2)，…，U(N))＝ones(1，M‑1)×abs(A(1：M‑1，：)‑A(2：M，：))(V(1)，V(2)，…，V(M))^T＝abs(A(：，1：N‑1)‑A(：，2：N))×ones(N‑1，1)U(l₀)＝max(U(1)，U(2)，…，U(N))V(h₀)＝max(V(1)，V(2)，…，V(M))其中(l₀，h₀)是车牌图像上的像素点。