[发明专利]一种基于多模板和多比例的车牌字符分割方法

摘要

本发明属于图像处理和模式识别领域，提供一种基于多模板和多比例的车牌字符分割方法，用于克服现有字符分割方法车牌种类单一、无法分割模糊或污损字符等问题，实现多类别车牌的精准字符分割。本发明基于车牌标准模板指导字符分割的思想，在此基础上采用多比例模板，加入单双行判断模型、多类别模板滑动评分机制及判别辅助模型，得到本发明最优分割结果选择策略；综上，本发明提供一种基于多模板和多比例的车牌字符分割方法，能够实现多类别车牌以及模糊、污损车牌的精准分割。

主权项

1.一种基于多模板和多比例的车牌字符分割方法，包括以下步骤：步骤1.训练单双行车牌判断模型以单行车牌作为训练的正样本、双行车牌作为训练的负样本，对训练样本提取特征，并基于特征训练一个基于支持向量机的二分类模型，作为单双行车牌判断模型；步骤2.训练评分模型以字符图像作为训练的正样本、非字符图像作为训练的负样本，对训练样本提取字符特征，并基于字符特征训练一个基于支持向量机的评分模型，作为评分模型；步骤3.训练判别辅助模型以第1类车牌、第2类车牌、第3类车牌的第一位和最后一位字符作为训练的正样本，以第1类车牌和第2类车牌的第一位字符前再取一个字符分割框里的图像、以及最后一位字符后再取一个字符分割框里的图像作为负样本；对训练样本提取字符特征，并基于字符特征训练一个基于支持向量机的二分类模型，作为判别辅助模型；步骤4.构造多种类别多种比例的模板针对单行车牌，构建多比例模板：7个字符框从左至右依次表示为：(0,0,α_i·w,h)，(α_i·w,0,α_i·w,h)，(α_i(L‑5w),0,α_i·w,h)，(α_i(L‑4w),0,α_i·w,h)，(α_i(L‑3w),0,α_i·w,h)，(α_i(L‑2w),0,α_i·w,h)，(α_i(L‑w),0,α_i·w,h)；其中，h为标准模板的高、w为字符框的宽、L为标准模板的宽，α₀,α₁,…,α_i,…,α_n‑1,α_n表示n个比例系数；针对双行车牌模板，构建多比例模板：第一行：从左到右依次为：(α_i·w₂,0,α_i·w₁,h₁)，(α_i·(L‑w₂‑w₁),0,α_i·w₁,h₁)，第二行：从左到右依次为：(0,h‑h₂,α_i·w₂,h₂)，(α_i·w₂,h‑h₂,α_i·w₂,h₂)，(2(α_i·w₂),h‑h₂,α_i·w₂,h₂)，(3(α_i·w₂),h‑h₂,α_i·w₂,h₂)，(4(α_i·w₂),h‑h₂,α_i·w₂,h₂)；其中，h₁为第一行中字符框的高、h₂为第二行中字符框的高、w₁为第一行中字符框的宽、w₂为第二行中字符框的宽；步骤5.采用步骤1训练的单双行车牌判断模型对待分割车牌进行单双行判断；若为单行车牌，则进行步骤6；若为双行车牌，则进行步骤8；步骤6.单行车牌多类别多比例模板滑动评分步骤6.1、计算归一化因子：采用上述归一化因子对车牌模板进行归一化，归一化后尺寸为：其中，rows为输入车牌图像的高；步骤6.2、滑动评分：对于第p类模板的第i种比例的模板滑动范围为表示归一化后模板的宽，cols为输入车牌图像的宽；当模板滑动至坐标m时，将模板分割出的多个图像取出，并对图像进行特征提取，再采用步骤2训练得评分模型对多个图像进行评分，并计算得平均分选取每一类模板中多比例模板的最高评分步骤7.单行车牌选取最优分割结果选取最大值：根据上述选出最优的分割结果：步骤7‑1‑1、若p_max＝1，进一步判断对应的分割结果的最后一位分割框后再取一个字符框是否会超出测试图像，若是，则待分割车牌为第1类车牌，输出对应的分割结果，否则，进行7‑1‑2；步骤7‑1‑2、采用判别辅助模型判断对应的分割结果的最后一位分割框后再取一个字符框中内容是否为字符；若是，则待分割车牌为第3类车牌，输出对应的分割结果；否则，进行7‑1‑3；步骤7‑1‑3、采用判别辅助模型进一步判断对应的分割结果的第1位是否为字符，若是，则输出对应的分割结果，否则，输出对应的分割结果；步骤7‑2‑1、若p_max＝2，进一步判断对应的分割结果的第一位分割框前再取一个字符框是否会超出测试图像，若是，则待分割车牌为第2类车牌，输出对应的分割结果，否则，进行7‑2‑2；步骤7‑2‑2、采用判别辅助模型判断对应的分割结果的第一位分割框前再取一个字符框中内容是否为字符；若是，则待分割车牌为第3类车牌，输出对应的分割结果；否则，输出对应的分割结果；步骤7‑3‑1、若p_max＝3、4、5，则输出对应的分割结果；步骤8.双行车牌多类别多比例模板滑动评分步骤8.1、首先要将模板尺寸归一化至车牌实际尺寸：归一化后尺寸为：步骤8.2、滑动评分，对于第p类模板的第i种比例的模板采用步骤6.2相同滑动评分过程，得到每一类模板中多比例模板的最高评分步骤9.双行车牌选取最优分割结果：选取最大值：根据上述对应输出分割结果：p_max＝6、7，输出对应的分割结果。