TW201447773A - 車牌辨識方法及其手持式電子裝置 - Google Patents
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Abstract
一種車牌辨識方法,包含以下步驟:(A)車牌影像擷取單元擷取出一影像中的一車牌影像;(B)陰影識別單元從該車牌影像中識別出一包括一陰影區域及一非陰影區域之陰影識別影像、一非陰影區域影像及一陰影區域影像;(C)陰影濾除單元濾除該陰影區域影像之陰影雜訊並輸出一陰影濾除影像;(D)車牌影像處理單元依據該非陰影區域影像與該陰影濾除影像產生一待比對車牌影像,其中該待比對車牌影像具有多個字元影像;及(E)字元比對單元依據字元資料庫中的多張字元比對影像,比對出該待比對車牌影像中的每一字元影像所代表的字元。
Description
本發明是有關於一種車牌辨識方法及其手持式電子裝置,特別是指一種在一車牌影像具有陰影時亦可準確地辨識出該車牌影像的車牌辨識方法及其手持式電子裝置。
車牌辨識已廣泛地應用於如道路及停車場等設施的收費機制和道路交通監控取締等領域。而一般車牌辨識方法主要有以下步驟。首先,對一影像進行車牌影像的擷取,接著將車牌上的字元逐一送入事先取像訓練完成的分類器(如類神經網路等)進行辨識以輸出車牌字元辨識結果。
於光源充足的環境下,一般車牌辨識方法的正確率可達一定標準,但在光線照射不均勻的環境中如黃昏日落時分的樹蔭下,或是任何受到前方物體遮蔽的環境下,車牌上就會產生陰影。受到陰影影響的車牌影像在二值化的步驟中,深色陰影區域往往無法得到理想的二值化結果,另一方面,在無陰影區域的車牌字元相較於深陰影區域的車牌底色,深陰影區域的像素值會比沒有陰影區域的車牌字元還要低,因此會導致二值化的結果不正確,而大
幅降低車牌辨識的正確率。
因此,如何克服上述問題使車牌辨識方法在實際應用上可以擁有良好的正確率,將是現今車牌辨識方法所須要面臨的一大挑戰。
因此,本發明之一目的,即在提供一種可對一具有陰影的車牌影像提供準確辨識的車牌辨識方法。
於是本發明車牌辨識方法,適用於對一包含一車牌影像的影像進行辨識,並以一車牌辨識系統來實現,該車牌辨識系統包括一車牌影像擷取單元、一陰影識別單元、一陰影濾除單元、一車牌影像處理單元、一字元比對單元及一字元資料庫,該方法包含以下步驟:(A)該車牌影像擷取單元擷取出該影像中的該車牌影像;(B)該陰影識別單元從該車牌影像中識別出一包括一陰影區域及一非陰影區域之陰影識別影像、一非陰影區域影像及一陰影區域影像,其中該非陰影區域影像包括一對應於該非陰影區域之車牌影像非陰影部分,且該陰影區域影像包括一對應於該陰影區域之車牌影像陰影部分;(C)該陰影濾除單元濾除該陰影區域影像之車牌影像陰影部分的陰影雜訊並輸出一陰影濾除影像;(D)該車牌影像處理單元依據該非陰影區域影像與該陰影濾除影像產生一待比對車牌影像,其中該待比對車牌影像具有多個字元影像;及(E)該字元比對單元依據該字元資料庫中的多張字元比對影像,比對出該待比對車牌影像中的每一字元影像所代表的字元。
本發明之另一目的,即在提供一種可對一具有陰影的車牌影像提供準確辨識的車牌辨識手持式電子裝置。
於是本發明車牌辨識手持式電子裝置,適用於對一包含一車牌影像的影像進行辨識,該車牌辨識手持式電子裝置包含一字元資料庫、一車牌影像擷取單元、一陰影識別單元、一陰影濾除單元、一車牌影像處理單元及一字元比對單元。該字元資料庫用以儲存多張字元比對影像。該車牌影像擷取單元用以擷取出該影像中的該車牌影像。該陰影識別單元用以從該車牌影像中識別出一包括一陰影區域及一非陰影區域之陰影識別影像、一非陰影區域影像及一陰影區域影像,其中該非陰影區域影像包括一對應於該非陰影區域之車牌影像非陰影部分,且該陰影區域影像包括一對應於該陰影區域之車牌影像陰影部分。該陰影濾除單元用以濾除該陰影區域影像之車牌影像陰影部分的陰影雜訊並輸出一陰影濾除影像。該車牌影像處理單元用以依據該非陰影區域影像與該陰影濾除影像產生一待比對車牌影像,其中該待比對車牌影像具有多個字元影像。該字元比對單元用以依據該字元資料庫中的該等字元比對影像,比對出該待比對車牌影像中的每一字元影像所代表的字元。
本發明之功效在於,該陰影識別單元可識別出該非陰影區域影像及陰影區域影像,並藉由該陰影濾除單元濾除該陰影區域影像之車牌影像陰影部分的陰影雜訊,
使得該待比對車牌影像不具陰影雜訊進而提升辨識率。
1‧‧‧車牌辨識手持式電子裝置
10‧‧‧車牌辨識系統
11‧‧‧車牌影像擷取單元
12‧‧‧陰影識別單元
13‧‧‧陰影濾除單元
14‧‧‧車牌影像處理單元
15‧‧‧字元比對單元
16‧‧‧字元資料庫
21~27‧‧‧步驟
71~75‧‧‧步驟
800‧‧‧車牌影像
801‧‧‧邊緣偵測影像
802‧‧‧陰影識別影像
803‧‧‧非陰影區域影像
804‧‧‧陰影區域影像
805‧‧‧陰影濾除影像
806‧‧‧待比對車牌影像
807‧‧‧陰影區域
808‧‧‧非陰影區域
809‧‧‧車牌影像非陰影部分
810‧‧‧車牌影像陰影部分
本發明之其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:圖1是一系統架構圖,說明本發明車牌辨識手持式電子裝置的一較佳實施例適用於對一包含一車牌影像的影像進行辨識;圖2是一流程圖,說明本發明車牌辨識方法的一較佳實施例適用於對該包含該車牌影像的影像進行辨識;圖3是一示意圖,說明執行本發明車牌辨識方法所產生的主要影像;及圖4是一流程圖,說明本發明車牌辨識方法應用於得來速服務。
參閱圖1,本發明車牌辨識手持式電子裝置1的一較佳實施例適用於對一包含一車牌影像的影像進行辨識,該車牌辨識手持式電子裝置1(如智慧型手機、PDA、平板電腦等)係以載置於其內的軟體形式之車牌辨識系統10來實施。該車牌辨識系統10包含一車牌影像擷取單元11、一陰影識別單元12、一陰影濾除單元13、一車牌影像處理單元14、一字元比對單元15及一字元資料庫16。
該字元資料庫16儲存多張字元比對影像。
該車牌影像擷取單元11擷取出該影像中的該車
牌影像。在本較佳實施例中,該車牌影像擷取單元11主要係以基於車牌與字元訓練樣本的自適應提升演算法(AdaBoost algorithm)來實施,但該車牌影像擷取單元11亦可以現有的車牌定位演算法來實現,並不限於本較佳實施例所揭露。由於該車牌影像擷取單元11之詳細實作方式並非本專利所請求之重點,故不在此贅述,若欲了解該車牌影像擷取單元11之詳細實作方式可參考「基於車牌與字元訓練樣本的AdaBoost車牌偵測技術及其Android車牌辨識行車記錄器實作」此篇論文。
該陰影識別單元12對該車牌影像進行二值化處理,並進行邊緣偵測,以產生一具有多個邊緣像素的邊緣偵測影像,且將該邊緣偵測影像進行型態學膨脹、填充運算及型態學侵蝕以產生識別出該陰影區域及該非陰影區域的該陰影識別影像,並根據該陰影識別影像、一車牌影像非陰影部分及一車牌影像陰影部分,識別出一非陰影區域影像及一陰影區域影像,其中該非陰影區域影像包括對應於該非陰影區域之車牌影像非陰影部分,且該陰影區域影像包括對應於該陰影區域之車牌影像陰影部分。
該陰影濾除單元13利用快速同態濾波器和對比強化處理來濾除該陰影區域影像之車牌影像陰影部分的陰影雜訊並輸出一陰影濾除影像。
該車牌影像處理單元14將該非陰影區域影像與該陰影濾除影像做聯集運算以產生一待比對車牌影像,其中該待比對車牌影像具有多個字元影像。
該字元比對單元15依據該字元資料庫16中的該等字元比對影像,比對出該待比對車牌影像中的每一字元影像所代表的字元。在本較佳實施例中,係利用Tesseract OCR字元辨識軟體來比對車牌字元,Tesseract OCR字元辨識軟體為一套開放原始碼的軟體,由於其之組成元件、辨識原理,及其詳細實作方式係為熟習此項技術者所熟知,故不在此贅述。
參閱圖1、圖2與圖3,本發明車牌辨識方法之一較佳實施例適用於對該包含該車牌影像800的影像(圖未示)進行辨識,並包含以下步驟。
如步驟21所示,該車牌影像擷取單元11擷取出該影像中的該車牌影像800。
如步驟22所示,該陰影識別單元12對該車牌影像800進行二值化處理,並進行邊緣偵測,以產生該具該等邊緣像素的邊緣偵測影像801。
如步驟23所示,該陰影識別單元12將該邊緣偵測影像801進行型態學膨脹、填充運算及型態學侵蝕以產生識別出該陰影區域807及該非陰影區域808的該陰影識別影像802。
如步驟24所示,該陰影識別單元12根據該陰影識別影像802、車牌影像非陰影部分809及車牌影像陰影部分810,識別出該非陰影區域影像803及該陰影區域影像804,其中該非陰影區域影像803包括對應於該非陰影區域808之車牌影像非陰影部分809,且該陰影區域影像804包
括對應於該陰影區域807之車牌影像陰影部分810。
如步驟25所示,該陰影濾除單元13利用快速同態濾波器和對比強化處理來濾除該陰影區域影像804之車牌影像陰影部分810的陰影雜訊並輸出該陰影濾除影像805。
如步驟26所示,該車牌影像處理單元14將該非陰影區域影像803與該陰影濾除影像805做聯集運算以產生該待比對車牌影像806,其中該待比對車牌影像806具有該等字元影像。
如步驟27所示,該字元比對單元15依據該字元資料庫16中的該等字元比對影像,比對出該待比對車牌影像806中的每一字元影像所代表的字元。
參閱圖1與圖4,可將本發明車牌辨識方法應用於各種得來速的服務(例如:速食店、咖啡店、藥房、電信公司服務窗口等服務業中)和贓車查緝等各類車牌辨識的應用中。以應用於速食店的得來速服務為例,免下車的得來速服務主要是提供專用車道給開車的消費者,以使得消費者不須尋找停車位且不須下車。為了便於了解,以下係將消費者的訂購步驟、得來速訂購系統的處理步驟及車牌辨識步驟一併敘述,但僅車牌辨識步驟屬於本發明方法所包含的步驟。
首先,如步驟71所示,消費者利用其消費者電子裝置(圖1未示)及車牌號碼在該得來速訂購系統(圖1未示)中預先訂購商品,以觸發該得來速訂購系統儲存一筆訂
單記錄於該得來速訂購系統中,其中該筆訂單記錄包括該車牌號碼及消費者所訂購的該商品。
接著,如步驟72所示,當消費者將其車輛開入該專用車道時,該車牌辨識系統10取得該包含該車牌影像的影像。其中,該影像可藉由一攝影裝置拍攝含有該車輛之一車牌的該影像並即時傳送至該車牌辨識系統10而取得,或由載置該車牌辨識系統10的該車牌辨識手持式電子裝置1利用其攝影功能拍攝含有該車輛之該車牌的該影像而取得。
接著,如步驟73所示,該車牌辨識系統10進行本發明車牌辨識方法所包含的步驟以比對出該車牌影像中的每一字元影像所代表的字元。
接著,如步驟74所示,利用載置該車牌辨識系統10的該車牌辨識手持式電子裝置1所具有的通訊功能將該車牌影像的比對結果傳送至該得來速訂購系統。
最後,如步驟75所示,該得來速訂購系統根據該車牌影像的比對結果及儲存於該得來速訂購系統中的訂單記錄比對出與該車牌號碼相關的該筆訂單記錄,並將該筆訂單記錄顯示於位於得來速服務提供場所(例如,速食店的廚房)的螢幕上。
得來速服務通常分為三個階段:(1)下單;(2)付費;(3)取貨。然而,花費最多時間且導致開車的消費者大排長龍的瓶頸關卡都是發生在「下單」階段。這是因為在「下單」階段中,消費者與服務提供者經常需要花許多
時間去溝通並確認訂購的需求內容。藉由將本發明車牌辨識方法應用於速食店的得來速服務中,以便讓消費者利用其車牌號碼於該得來速訂購系統中預先訂購商品,因而省略在得來速服務中的下單階段所需花費的溝通時間。
此外,還可結合車牌電子錢包,使得在完成訂購商品後,即可對車牌電子錢包中的儲值金額進行扣款結帳,以便讓消費者進一步省略得來速服務中的付費階段所需花費的找錢時間。
綜上所述,本發明車牌辨識方法藉由該陰影識別單元12以識別出該非陰影區域影像803及陰影區域影像804,並藉由該陰影濾除單元13濾除該陰影區域影像804之車牌影像陰影部分810的陰影雜訊使得該待比對車牌影像806不具陰影雜訊進而提升車牌辨識的正確率,故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
21~27‧‧‧步驟
Claims (8)
- 一種車牌辨識方法,適用於對一包含一車牌影像的影像進行辨識,並以一車牌辨識系統來實現,該車牌辨識系統包括一車牌影像擷取單元、一陰影識別單元、一陰影濾除單元、一車牌影像處理單元、一字元比對單元及一字元資料庫,該方法包含以下步驟:(A)該車牌影像擷取單元擷取出該影像中的該車牌影像;(B)該陰影識別單元從該車牌影像中識別出一包括一陰影區域及一非陰影區域之陰影識別影像、一非陰影區域影像及一陰影區域影像,其中該非陰影區域影像包括一對應於該非陰影區域之車牌影像非陰影部分,且該陰影區域影像包括一對應於該陰影區域之車牌影像陰影部分;(C)該陰影濾除單元濾除該陰影區域影像之車牌影像陰影部分的陰影雜訊並輸出一陰影濾除影像;(D)該車牌影像處理單元依據該非陰影區域影像與該陰影濾除影像產生一待比對車牌影像,其中該待比對車牌影像具有多個字元影像;及(E)該字元比對單元依據該字元資料庫中的多張字元比對影像,比對出該待比對車牌影像中的每一字元影像所代表的字元。
- 如請求項1所述的車牌辨識方法,其中該步驟(B)包括下列子步驟: (B-1)該陰影識別單元對該車牌影像進行二值化處理,並進行邊緣偵測,以產生一具有多個邊緣像素的邊緣偵測影像;(B-2)該陰影識別單元將該邊緣偵測影像進行型態學膨脹、填充運算及型態學侵蝕以產生識別出該陰影區域及該非陰影區域的該陰影識別影像;及(B-3)該陰影識別單元根據該陰影識別影像、車牌影像非陰影部分及車牌影像陰影部分,識別出該非陰影區域影像及該陰影區域影像。
- 如請求項1所述的車牌辨識方法,其中該步驟(C)中,該陰影濾除單元是利用快速同態濾波器和對比強化處理來濾除該陰影區域影像的陰影雜訊。
- 如請求項1所述的車牌辨識方法,其中該步驟(D)中,該車牌影像處理單元將該非陰影區域影像與該陰影濾除影像做聯集運算以產生該待比對車牌影像。
- 一種車牌辨識手持式電子裝置,適用於對一包含一車牌影像的影像進行辨識,該車牌辨識手持式電子裝置包含:一字元資料庫,用以儲存多張字元比對影像;一車牌影像擷取單元,用以擷取出該影像中的該車牌影像;一陰影識別單元,用以從該車牌影像中識別出一包括一陰影區域及一非陰影區域之陰影識別影像、一非陰影區域影像及一陰影區域影像,其中該非陰影區域影像 包括一對應於該非陰影區域之車牌影像非陰影部分,且該陰影區域影像包括一對應於該陰影區域之車牌影像陰影部分;一陰影濾除單元,用以濾除該陰影區域影像之車牌影像陰影部分的陰影雜訊並輸出一陰影濾除影像;一車牌影像處理單元,用以依據該非陰影區域影像與該陰影濾除影像產生一待比對車牌影像,其中該待比對車牌影像具有多個字元影像;及一字元比對單元,用以依據該字元資料庫中的該等字元比對影像,比對出該待比對車牌影像中的每一字元影像所代表的字元。
- 如請求項5所述的車牌辨識手持式電子裝置,其中該陰影識別單元用以對該車牌影像進行二值化處理,並進行邊緣偵測,以產生一具有多個邊緣像素的邊緣偵測影像,且將該邊緣偵測影像進行型態學膨脹、填充運算及型態學侵蝕以產生識別出該陰影區域及該非陰影區域的該陰影識別影像,並根據該陰影識別影像、車牌影像非陰影部分及車牌影像陰影部分,識別出該非陰影區域影像及該陰影區域影像。
- 如請求項5所述的車牌辨識手持式電子裝置,其中該陰影濾除單元是利用快速同態濾波器和對比強化處理來濾除該陰影區域影像的陰影雜訊。
- 如請求項5所述的車牌辨識手持式電子裝置,其中該車牌影像處理單元用以將該非陰影區域影像與該陰影濾 除影像做聯集運算以產生該待比對車牌影像。
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