CN105956567A - 一种利用数字图像确定车牌四个顶点坐标的方法 - Google Patents

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安培亮
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Abstract

本发明利用相机的成像原理，并借助车牌的高度和宽度是统一的这样的事实，提出一种利用数码相机拍摄的数字图像确定车牌四个顶点坐标的方法。本发明的有益效果在于：(1)与双目视觉测量相比可以减少一个相机；(2)一部相机拍摄数字图像，利用本发明的方法获得车牌四个顶点坐标后，既可用于车牌的自动识别，也可用于车辆测距、测速，以代替其它专门用于车辆测距、测速的设备。

Description

一种利用数字图像确定车牌四个顶点坐标的方法
技术领域
本发明涉及一种利用数字图像确定车牌四个顶点坐标的方法，属于车牌自动识别领域。
背景技术
随着时代进步和人民生活水平的提高，汽车已经成了一种普遍的交通工具，伴随而来的就是日益严重的交通运输问题，如交通拥堵、交通事故等。在交通路口安装摄像头在很大程度上提升了处理交通问题的速度，方便了对违章车辆的识别和取证，但由于受到诸多因素的限制，摄像头拍摄的往往是车牌的倾斜图像，现有的识别算法和软件主要应用于固定的场景，如收费站卡口等，通常只能识别倾斜角度很小或完全水平的车牌图像，对倾斜车牌的识别具有不稳定性，对采集到的倾斜车牌无法进行精确识别，对于一些倾斜度较大的车牌还需要人眼去进行分辨记录。
监控摄像头大多在3到20米左右的高度，这种情况拍摄的画面多多少少都会有一些畸变或者几何形变。目前，并不是所有的场合下车牌识别的效果都很好，只是在特定的场合会好些，如收费站卡口等。现有的识别技术要求只能识别正面拍摄或者微小形变的车牌，对畸变过大的车牌是不存在鲁棒性的。为了捕捉到符合要求的车牌图像，就要对摄像头的位置和角度进行更精细的调整，这样会使摄像头的监控范围受到约束。为了解决这个问题，就要对倾斜的车牌图像进行矫正，让图像恢复其正面面貌。
一种精确矫正倾斜车牌图像的方法是首先通过双目视觉确定车牌四个顶点的坐标，然后对图像实施矫正。如果利用单目视觉也能确定车牌四个顶点的坐标，那就会降低图像处理的代价。由此得到的车牌四个顶点的坐标不仅可用于倾斜车牌图像的精确矫正，也解决了车辆测距、测速的问题。
发明内容
本发明利用成像原理，并借助车牌的高度和宽度是统一的这样的事实，提出一种利用数码相机拍摄的数字图像确定车牌四个顶点坐标的方法。
本发明的有益效果在于：
(1)与双目视觉测量相比可以减少一个相机；
(2)一部相机拍摄数字图像，利用本发明的方法获得车牌四个顶点坐标后，既可用于车牌的自动识别，也可用于车辆测距、测速，以代替其它专门用于车辆测距、测速的设备。
附图说明
图1是车牌顶点示意图；
具体实施方式
车辆数字图像的获得可以借助数码相机，比如CCD。以CCD像面中点o为原点，以过o的像素行和像素列为m和n轴建立像平面坐标系o-mn，以过o且分别与m和n平行的直线为x和y轴，以光轴为z轴建立直角坐标系o-xyz，以F表示CCD的焦距，以对A1、A2、A3、A4依次表示车牌上位于左下、右下、左上、右上的顶点，其在直角坐标系o-xyz和像平面坐标系o-mn中的坐标依次为(xi，yi，zi)，(mi，ni)，i＝1，2，3，4，由小孔成像原理知
其中l表示像素的宽度和高度。记f＝F/l，则
由于车牌的四个顶点在同一平面内，因此
A4＝A3+A2-A1
改写成坐标形式得
再改写成矩阵形式得
记
则
由于车牌的高度和宽度是统一的，比如高度是140mm，以h表示车牌的高度，则向量的模为h，将表示成坐标的形式为
因此
记则
。

Claims (1)

1.一种利用数字图像确定车牌四个顶点坐标的方法，其特征在于：车辆数字图像的获得可以借助数码相机，比如CCD；以CCD像面中点o为原点，以过o的像素行和像素列为m和n轴建立像平面坐标系o-mn，以过o且分别与m和n平行的直线为x和y轴，以光轴为z轴建立直角坐标系o-xyz，以F表示CCD的焦距，l表示像素的宽度和高度，f＝F/l，以A1、A2、A3、A4依次表示车牌上位于左下、右下、左上、右上的顶点，其在直角坐标系o-xyz和像平面坐标系o-mn中的坐标依次为(xi，yi，zi)，(mi，ni)，i＝1，2，3，4，以h表示车牌的高度，记
则车牌四个顶点的坐标为
。
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