Otkrivanje registarske pločice automobila pomoću matlaba i obrade slika

Jeste li se ikad zapitali kako funkcionira sustav ANPR (automatsko prepoznavanje tablice)? Dopustite mi da vam kažem koncept koji stoji iza toga, kamera ANPR sustava snima sliku registarske pločice vozila, a zatim se slika obrađuje kroz višestruki broj algoritama kako bi se osigurala alfa numerička konverzija slike u tekstualni format. ANPR sustav koristi se na mnogim mjestima poput benzinskih pumpi, trgovačkih centara, zračnih luka, autocesta, naplatnih kućica, hotela, bolnica, parkirališta, obrambenih i vojnih kontrolnih punktova itd.

Za ovo otkrivanje registarske pločice dostupno je mnogo alata za obradu slika, ali ovdje u ovom uputstvu koristit ćemo MATLAB Obradu slika kako bismo broj tablice vozila prebacili u tekstualni format. Ako ste novi u MATLAB-u ili u obradi slika, provjerite naše prethodne MATLAB-ove projekte:

• Početak rada s MATLAB-om: kratki uvod
• Početak rada s obradom slika pomoću MATLAB-a

Prvo, dopustite mi da vas ukratko obavijestim o konceptu koji koristimo za otkrivanje registarskih pločica. Postoje tri programa ili '.m' datoteke za ovaj projekt.

• Izrada predloška ( template_creation.m ) - Koristi se za pozivanje spremljenih slika alfanumeričkih brojeva, a zatim ih sprema kao novi predložak u memoriju MATLAB.
• Otkrivanje slova ( Letter_detection.m ) - čita znakove s ulazne slike i pronalazi odgovarajuću alfanumeričku oznaku koja se najbolje podudara.
• Otkrivanje ploče ( Plate_detection.m ) - Obradite sliku, a zatim pozovite gornje dvije m-datoteke kako biste otkrili broj.

Sada ćemo naučiti kako kodirati ove m-datoteke i što morate učiniti prije početka kodiranja. Nakon što prođete kroz ovaj vodič, na kraju ovog projekta možete pronaći sve datoteke s kodovima i video s objašnjenjima.

Izrada predloška

Prvo stvorite mapu za projekt (moje ime mape je Otkrivanje pločice s brojevima ) za spremanje i pohranu datoteka. Binarne slike svih abeceda i brojeva pohranili smo u podmapu nazvanu ' alfa' .

Sada otvorite prozor Editor u MATLAB-u, kao što je prikazano na donjoj slici,

Ako niste upoznati s osnovnom terminologijom MATLAB-a, predlažem da provjerite povezani vodič.

Sada kopirajte i zalijepite donji kod u datoteku template_creation.m i spremite datoteku u mapu projekta ( Otkrivanje pločice s brojevima ). Sve datoteke povezane s ovim projektom, uključujući datoteke s predlošcima slika, mogu se preuzeti ovdje. Također provjerite video zapis dat na kraju ovog projekta.

% Abecede A = nepročitano ('alfa / A.bmp'); B = nepročitano ('alfa / B.bmp'); C = nepročitano ('alfa / C.bmp'); D = nepročitano ('alfa / D.bmp'); E = nepročitano ('alfa / E.bmp'); F = nepročitano ('alfa / F.bmp'); G = nepročitano ('alfa / G.bmp'); H = nepročitano ('alfa / H.bmp'); I = nepročitano ('alfa / I.bmp'); J = nepročitano ('alfa / J.bmp'); K = nepročitano ('alfa / K.bmp'); L = nepročitano ('alfa / L.bmp'); M = nepročitano ('alfa / M.bmp'); N = nepročitano ('alfa / N.bmp'); O = nepročitano ('alfa / O.bmp'); P = nepročitano ('alfa / P.bmp'); Q = nepročitano ('alfa / P.bmp'); R = nepročitano ('alfa / R.bmp'); S = nepročitano ('alfa / S.bmp'); T = nepročitano ('alfa / T.bmp'); U = nepročitano ('alfa / U.bmp'); V = nepročitano ('alfa / V.bmp'); W = nepročitano ('alfa / W.bmp'); X = nepročitano ('alfa / X.bmp '); Y = nepročitano ('alfa / Y.bmp'); Z = nepročitano ('alfa / Z.bmp'); % Prirodnih brojeva jedan = nepročitano ('alfa / 1.bmp'); dva = nepročitano ('alfa / 2.bmp'); tri = nepročitano ('alfa / 3.bmp'); četiri = nepročitano ('alfa / 4.bmp'); pet = nepročitano ('alfa / 5.bmp'); šest = nepročitano ('alfa / 6.bmp'); sedam = nepročitano ('alfa / 7.bmp'); osam = nepročitano ('alfa / 8.bmp'); devet = nepročitano ('alfa / 9.bmp'); nula = nepročitano ('alfa / 0.bmp'); % Stvaranje niza za abecede letter =; % Stvaranje niza za brojeve broj =; NewTemplates =; save ('NewTemplates', 'NewTemplates') obriši sve

Ovdje, u gornjem kodu, slike spremamo u varijablu pomoću naredbe ' imread () '. Ova se funkcija koristi za pozivanje slika iz mape ili s bilo kojeg mjesta računala u MATLAB. Uzmimo primjer iz gornjeg koda:

A = nepročitano ('alfa / A.bmp');

Gdje je A varijabla, a u ' alpha / A.bmp' , 'alpha' je naziv mape, a ' A.bmp' je naziv datoteke.

Zatim stvorite matricu od ' slova ' i ' broja ' i spremite je u varijablu ' NewTemplates ' pomoću naredbe ' spremi (naziv datoteke, varijable)' .

% Stvaranje niza za abecede letter =; % Stvaranje niza za brojeve broj =; NewTemplates =; save ('NewTemplates', 'NewTemplates') obriši sve

Počnite kodirati Letter_detection.m , u novom prozoru uređivača.

Otkrivanje slova

Ovdje stvaramo drugu kodnu datoteku nazvanu Letter_detection.m . Sada kopirajte i zalijepite donji kod u tu datoteku i spremite datoteku u mapu projekta s imenom Letter_detection. Ovu datoteku možete preuzeti ovdje, ove priložene zip datoteke sadrže i druge datoteke povezane s ovim projektom otkrivanja registarske pločice.

funkcijsko slovo = readLetter (snap) load NewTemplates snap = imresize (snap,); rec =; za n = 1: duljina (NewTemplates) cor = corr2 (NewTemplates {1, n}, snap); rec =; kraj ind = pronađi (rec == max (rec)); prikaz (pronađi (rec == max (rec))); % Popisi abeceda. ako je ind == 1 - ind == 2 slovo = 'A'; elseif ind == 3 - ind == 4 slovo = 'B'; elseif ind == 5 slova = 'C' elseif ind == 6 - ind == 7 slovo = 'D'; elseif ind == 8 slovo = 'E'; elseif ind == 9 slovo = 'F'; elseif ind == 10 slova = 'G'; elseif ind == 11 slovo = 'H'; elseif ind == 12 slovo = 'I'; elseif ind == 13 slovo = 'J'; elseif ind == 14 slovo = 'K'; elseif ind == 15 slovo = 'L'; elseif ind == 16 slovo = 'M'; elseif ind == 17 slovo = 'N'; elseif ind == 18 - ind == 19 slovo = 'O'; elseif ind == 20 - ind == 21 slovo = 'P'; elseif ind == 22 - ind == 23 slovo = 'Q'; elseif ind == 24 - ind == 25 slovo = 'R'; elseif ind == 26 slovo = 'S'; elseif ind == 27 slovo = 'T'; elseif ind == 28 slovo = 'U'; elseif ind == 29 slovo = 'V'; elseif ind == 30 slova = 'W'; elseif ind == 31 slovo = 'X'; elseif ind == 32 slovo = 'Y'; elseif ind == 33 slovo = 'Z'; % * - * - * - * - * % brojkama oglasi. elseif ind == 34 slovo = '1'; elseif ind == 35 slovo = '2'; elseif ind == 36 slovo = '3'; elseif ind == 37 - ind == 38 slovo = '4'; elseif ind == 39 slovo = '5'; elseif ind == 40 - ind == 41 - ind == 42 slovo = '6'; elseif ind == 43 slovo = '7'; elseif ind == 44 - ind == 45 slovo = '8'; elseif ind == 46 - ind == 47 - ind == 48 slovo = '9'; inače slovo = '0'; kraj kraj

Ovdje smo u gornjem kodu stvorili funkciju nazvanu slovom koja nam daje alfanumerički izlaz ulazne slike iz klase ' alfa ' pomoću naredbe ' readLetter ()' . A zatim učitajte spremljene predloške pomoću naredbe za učitavanje 'NewTemplates .

Nakon toga promijenili smo veličinu ulazne slike kako bismo je mogli usporediti sa slikama predloška pomoću naredbe 'imresize (naziv datoteke, veličina)' . Zatim se petlja for koristi za korelaciju ulazne slike sa svakom slikom u predlošku kako bi se postiglo najbolje podudaranje.

Stvara se matrica ' rec ' za bilježenje vrijednosti korelacije za svaki alfanumerički predložak s predloškom znakova s ​​ulazne slike, kao što je prikazano u donjem kodu,

cor = corr2 (NewTemplates {1, n}, ugriz);

Tada se naredba 'find ()' koristi za pronalaženje indeksa koji odgovara najviše odgovarajućem znaku. Tada se prema tom indeksu ispisuje odgovarajući znak pomoću izraza "ako-drugo" .

Sada, nakon što završite s ovim, otvorite novi prozor uređivača za pokretanje koda za glavni program.

Otkrivanje registarske pločice

Ovdje je treća i zadnja kodna datoteka pod nazivom Plate_detection.m. Kopirajte i zalijepite donji kod u ovu datoteku i spremite u mapu projekta. Za brzi početak odavde možete preuzeti sve kodne datoteke s predlošcima slika.

zatvori sve; očistiti sve; im = imread ('Slike s pločice s brojevima / image1.png'); imgray = rgb2gray (im); imbin = imbinarizirati (imgray); im = rub (imgray, 'prewitt'); % Dolje su koraci za pronalaženje mjesta tablice Iprops = regionprops (im, 'BoundingBox', 'Area', 'Image'); područje = Iprops.Area; count = numel (Iprops); maxa = površina; boundingBox = Iprops.BoundingBox; za i = 1: računajte ako je maxa maxa = Iprops (i).Area; boundingBox = Iprops (i).BoundingBox; kraj kraj im = imcrop (imbin, boundingBox); im = bwareaopen (~ im, 500); = veličina (im); imshow (im); Iprops = regionprops (im, 'BoundingBox', 'Area', 'Image'); count = numel (Iprops); noPlate =; za i = 1: count ow = length (Iprops (i).Image (1,:)); oh = duljina (Iprops (i).Image (:, 1)); if ow <(h / 2) & oh> (h / 3) slovo = Letter_detection (Iprops (i).Image); noPlate = kraj kraj

U nastavku su spomenute osnovne naredbe korištene u gornjem kodu:

imread () - Ova se naredba koristi za otvaranje slike u MATLAB iz ciljne mape.

rgb2gray () - Ova se naredba koristi za pretvaranje RGB slike u format sive boje.

imbinarize () - Ova se naredba koristi za Binariziranje 2-D slike u sivim tonovima ili jednostavno možemo reći da pretvara sliku u crno-bijeli format.

edge () - Ova se naredba koristi za otkrivanje rubova na slici, koristeći razne metode poput Robertsa, Sobel, Prewitta i mnogih drugih.

regionprops () - Ova se naredba koristi za mjerenje svojstava područja slike.

numel () - Ova se naredba koristi za izračunavanje broja elemenata niza.

imcrop () - Ova se naredba koristi za obrezivanje slike u unijetoj veličini.

bwareaopen () - Ova se naredba koristi za uklanjanje malih predmeta s binarne slike.

Korištenjem gornjih naredbi u kodu pozivamo ulaznu sliku i pretvaramo je u sivu ljestvicu. Tada se sive boje pretvaraju u binarnu sliku, a rub binarnih slika otkriva se metodom Prewitt.

Tada se donji kod koristi za otkrivanje mjesta registarske pločice na cijeloj ulaznoj slici, Iprops = regionprops (im, 'BoundingBox', 'Area', 'Image'); područje = Iprops.Area; count = numel (Iprops); maxa = površina; boundingBox = Iprops.BoundingBox; za i = 1: računajte ako je maxa maxa = Iprops (i).Površina; boundingBox = Iprops (i).BoundingBox; kraj kraj

Nakon toga obrežite pločicu s brojevima i uklonite male predmete s binarne slike pomoću naredbi 'imcrop ()' i 'bwareaopen ()' .

Zatim se donji kod koristi za obradu te izrezane slike registarske pločice i za prikaz otkrivenog broja u formatu slike i teksta (u naredbenom prozoru).

Iprops = regionprops (im, 'BoundingBox', 'Area', 'Image'); count = numel (Iprops); noPlate =; za i = 1: count ow = length (Iprops (i).Image (1,:)); oh = duljina (Iprops (i).Image (:, 1)); if ow <(h / 2) & oh> (h / 3) slovo = Letter_detection (Iprops (i).Image); noPlate = kraj kraj

Rad sustava za otkrivanje broja registarskih tablica vozila pomoću MATLAB-a

U datoteci template_creation.m imamo dizajn koda koji sprema sve binarne slike alfanumeričkih brojeva u direktorij ili datoteku nazvanu ' NewTemplates '. Tada se taj direktorij poziva u Letter_detection.m, kao što možete vidjeti u nastavku

Tada se u datoteci koda Plate_detection.m poziva datoteka koda Letter_detection.m kada obrađujemo sliku kao što je prikazano na donjoj slici,

Sada kliknite gumb 'RUN' da biste pokrenuli.m datoteku

MATLAB-u će trebati nekoliko sekundi da odgovori, pričekajte dok se u donjem lijevom kutu ne pojavi poruka zauzeća, kao što je prikazano dolje,

Kako se program pokreće, u naredbenom prozoru dobit ćete skočni prikaz slike s brojevima i broj. Izlaz za moju sliku izgledat će kao slika dolje;

Kompletan rad sustava za otkrivanje registarskih tablica vozila prikazan je u videozapisu ispod, a sve datoteke koda s predlošcima slika mogu se preuzeti ovdje.

Također, ovdje provjerite sve MATLAB projekte.