基于OpenCV 的车牌识别
车牌识别是一种图像处理技术,用于识别不同车辆。这项技术被广泛用于各种安全检测中。现在让我一起基于 OpenCV 编写 Python 代码来完成这一任务。
车牌识别的相关步骤
1. 车牌检测:第一步是从汽车上检测车牌所在位置。我们将使用 OpenCV 中矩形的轮廓检测来寻找车牌。如果我们知道车牌的确切尺寸,颜色和大致位置,则可以提高准确性。通常,也会将根据摄像机的位置和该特定国家 / 地区所使用的车牌类型来训练检测算法。但是图像可能并没有汽车的存在,在这种情况下我们将先进行汽车的,然后是车牌。
2. 字符分割:检测到车牌后,我们必须将其裁剪并保存为新图像。同样,这可以使用 OpenCV 来完成。
3. 字符识别:现在,我们在上一步中获得的新图像肯定可以写上一些字符(数字 / 字母)。因此,我们可以对其执行 OCR(光学字符识别)以检测数字。
1. 车牌检测
让我们以汽车的样本图像为例,首先检测该汽车上的车牌。然后,我们还将使用相同的图像进行字符分割和字符识别。如果您想直接进入代码而无需解释,则可以向下滚动至此页面的底部,提供完整的代码,或访问以下链接。https://github.com/GeekyPRAVEE/OpenCV-Projects/blob/master/LicensePlateRecoginition.ipynb
在次使用的测试图像如下所示。
图片来源链接:https : //rb.gy/lxmiuv
第 1 步: 将图像调整为所需大小,然后将其灰度。相同的代码如下
img = cv2.resize(img, (620,480) )
调整大小后,可以避免使用较大分辨率的图像而出现的以下问题,但是我们要确保在调整大小后,车号牌仍保留在框架中。在处理图像时如果不再需要处理颜色细节,那么灰度变化就必不可少,这加快了其他后续处理的速度。完成此步骤后,图像将像这样被转换
步骤 2:每张图片都会包含有用和无用的信息,在这种情况下,对于我们来说,只有牌照是有用的信息,其余的对于我们的程序几乎是无用的。这种无用的信息称为噪声。通常,使用双边滤波(模糊)会从图像中删除不需要的细节。
gray = cv2.bilateralFilter(gray, 13, 15, 15)
语法为 destination_image = cv2.bilateralFilter(source_image, diameter of pixel, sigmaColor, sigmaSpace)。我们也可以将 sigma 颜色和 sigma 空间从 15 增加到更高的值,以模糊掉更多的背景信息,但请注意不要使有用的部分模糊。输出图像如下所示可以看到该图像中的背景细节(树木和建筑物)模糊了。这样,我们可以避免程序处理这些区域。
步骤 3:下一步是我们执行边缘检测的有趣步骤。有很多方法可以做到,最简单和流行的方法是使用 OpenCV 中的 canny edge 方法。执行相同操作的行如下所示
edged = cv2.Canny(gray, 30, 200) #Perform Edge detection
语法为 destination_image = cv2.Canny(source_image,thresholdValue 1,thresholdValue 2)。阈值谷 1 和阈值 2 是最小和最大阈值。仅显示强度梯度大于最小阈值且小于最大阈值的边缘。结果图像如下所示
步骤 4:现在我们可以开始在图像上寻找轮廓
contours=cv2.findContours(edged.copy(),cv2.RETR_TREE,
一旦检测到计数器,我们就将它们从大到小进行排序,并只考虑前 10 个结果而忽略其他结果。在我们的图像中,计数器可以是具有闭合表面的任何事物,但是在所有获得的结果中,牌照号码也将存在,因为它也是闭合表面。
为了过滤获得的结果中的车牌图像,我们将遍历所有结果,并检查其具有四个侧面和闭合图形的矩形轮廓。由于车牌肯定是四边形的矩形。
for c in cnts:
找到正确的计数器后,我们将其保存在名为 screenCnt 的变量中,然后在其周围绘制一个矩形框,以确保我们已正确检测到车牌。
步骤 5:现在我们知道车牌在哪里,剩下的信息对我们来说几乎没有用。因此,我们可以对整个图片进行遮罩,除了车牌所在的地方。相同的代码如下所示
# Masking the part other than the number plate
被遮罩的新图像将如下所示
2. 字符分割
车牌识别的下一步是通过裁剪车牌并将其保存为新图像,将车牌从图像中分割出来。然后,我们可以使用此图像来检测其中的字符。下面显示了从主图像裁剪出 ROI(感兴趣区域)图像的代码
# Now crop
结果图像如下所示。通常添加到裁剪图像中,如果需要,我们还可以对其进行灰色处理和边缘化。这样做是为了改善下一步的字符识别。但是我发现即使使用原始图像也可以正常工作。
3. 字符识别
该车牌识别的最后一步是从分割的图像中实际读取车牌信息。就像前面的教程一样,我们将使用 pytesseract 包从图像读取字符。相同的代码如下
#Read the number plate
原始图像上印有数字 “CZ20FSE”,并且我们的程序检测到它在 jupyter 笔记本上打印了相同的值。
车牌识别失败案例
车牌识别的完整代码,其中包含程序和我们用来检查程序的测试图像。要记住,此方法的结果将不准确。准确度取决于图像的清晰度,方向,曝光等。为了获得更好的结果,您可以尝试同时实现机器学习算法。
这个案例中我们的程序能够正确检测车牌并进行裁剪。但是,Tesseract 库无法正确识别字符。OCR 已将其识别为 “MH13CD 0036”,而不是实际的 “ MH 13 CD 0096”。通过使用更好的方向图像或配置 Tesseract 引擎,可以纠正此类问题。
其他成功的例子
大多数时候,图像质量和方向都是正确的,程序能够识别车牌并从中读取编号。下面的快照显示了获得的成功结果。
完整代码
#@programming_fever
Github 链接 - https: //github.com/GeekyPRAVEE/OpenCV-Projects/blob/master/LicensePlateRecoginition.ipynb