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停車場及小區(qū)出入口車牌識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用，主要用于記錄車輛的牌照號(hào)碼、車牌顏色、出入時(shí)間，實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)管理，以便節(jié)省人力、提高效率；例如應(yīng)用于智能小區(qū)可以自動(dòng)判別駛?cè)胲囕v是否屬于本小區(qū)，對非內(nèi)部車輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)時(shí)收費(fèi)。在一些單位這種應(yīng)用還可以同車輛調(diào)度系統(tǒng)相結(jié)合，自動(dòng)、客觀地記錄本單位車輛的出車情況。

福州車牌識(shí)別基于圖像分割和圖像識(shí)別理論，對含有車牌識(shí)別車輛號(hào)牌的圖像進(jìn)行分析處理，從而確定牌照在圖像中的位置，并進(jìn)一步提取和識(shí)別出文本字符。車牌識(shí)別過程包括圖像采集、預(yù)處理、車牌定位、字符分割、字符識(shí)別、結(jié)果輸出等一系列算法運(yùn)算。

1.圖像采集

根據(jù)車輛檢測方式的不同，圖像采集一般分為兩種，一種是靜態(tài)模式下的圖像采集，通過車輛觸發(fā)地感線圈、紅外或雷達(dá)等裝置，給相機(jī)一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，相機(jī)在接收到觸發(fā)信號(hào)后會(huì)抓拍一張圖像，該方法的優(yōu)點(diǎn)是觸發(fā)率高，性能穩(wěn)定，缺點(diǎn)是需要切割地面鋪設(shè)線圈，施工量大；另一種是視頻模式下的圖像采集，外部不需要任何觸發(fā)信號(hào)，相機(jī)會(huì)實(shí)時(shí)地記錄視頻流圖像，該方法的優(yōu)點(diǎn)是施工方便，不需要切割地面鋪設(shè)線圈，也不需要安裝車檢器等零部件，但其缺點(diǎn)也十分顯著，由于算法的極限，該方案的觸發(fā)率與識(shí)別率較之外設(shè)觸發(fā)都要低一些。

2.預(yù)處理

由于圖像質(zhì)量容易受光照、天氣、相機(jī)位置等因素的影響，所以在識(shí)別車牌之前需要先對相機(jī)和圖像做一些預(yù)處理，以保證得到車牌最清晰的圖像。一般會(huì)根據(jù)對現(xiàn)場環(huán)境和已經(jīng)拍攝到的圖像的分析得出結(jié)論，實(shí)現(xiàn)相機(jī)的自動(dòng)曝光處理、自動(dòng)白平衡處理、自動(dòng)逆光處理、自動(dòng)過爆處理等，并對圖像進(jìn)行噪聲過濾、對比度增強(qiáng)、圖像縮放等處理。去噪方法有均值濾波、中值濾波和高斯濾波等；增強(qiáng)對比度的方法有對比度線性拉伸、直方圖均衡和同態(tài)濾波器等；圖像縮放的主要方法有最近鄰插值法、雙線性插值法和立方卷積插值等。

3.車牌定位

從整個(gè)圖像中準(zhǔn)確地檢測出車牌區(qū)域，是車牌識(shí)別過程的一個(gè)重要步驟，如果定位失敗或定位不完整，會(huì)直接導(dǎo)致最終識(shí)別失敗。車牌定位方法一般會(huì)依據(jù)紋理特征、顏色特征和形狀特征等信息，采用投影分析、連通域分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等算法檢測車牌。投影分析方法根據(jù)車牌字符與背景交替出現(xiàn)的次數(shù)相比于其他情況要多這個(gè)特征，通過圖像在水平和垂直方向的投影分析來定位車牌。連通域分析根據(jù)車牌中的每個(gè)字符都是一個(gè)連通域且這些連通域的結(jié)構(gòu)和顏色都一致的特征，通過檢測并合并這些連通域來定位車牌；機(jī)器學(xué)習(xí)的思路是，先使用從很多個(gè)車牌樣本中提取出來的特征把一個(gè)弱分類器訓(xùn)練成一個(gè)強(qiáng)分類器，再使用這個(gè)強(qiáng)分類器對圖像進(jìn)行掃描檢測從而定位到車牌。由于復(fù)雜的圖像背景，且要考慮不清晰車牌的定位，所以很容易把柵欄，廣告牌等噪聲當(dāng)成車牌，所以如何排除這些偽車牌也是車牌定位的一個(gè)難點(diǎn)。為了提高定位的準(zhǔn)確率和提高識(shí)別速度，一般的車牌識(shí)別系統(tǒng)都會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)外部接口，讓用戶自己根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境設(shè)置不同的識(shí)別區(qū)域。

4.車牌校正

由于受拍攝角度、鏡頭等因素的影響，圖像中的車牌存在水平傾斜、垂直傾斜或梯形畸變等變形，這給后續(xù)的識(shí)別處理帶來了困難。如果在定位到車牌后先進(jìn)行車牌校正處理，這樣做有利于去除車牌邊框等噪聲，更有利于字符識(shí)別。目前常用校正方法有：Hough變換法，通過檢測車牌上下、左右邊框直線來計(jì)算傾斜角度；旋轉(zhuǎn)投影法，通過按不同角度將圖像在水平軸上進(jìn)行垂直投影，其投影值為0的點(diǎn)數(shù)之和最大時(shí)的角度即為垂直傾斜角度，水平角度的計(jì)算方法與其相似；主成分分析法，根據(jù)車牌背景與字符交界處的顏色具有固定搭配這一特征、求出顏色對特征點(diǎn)的主成分方向即為車牌的水平傾斜角度；方差最小法，根據(jù)字符在垂直方向投影點(diǎn)的坐標(biāo)方差最小導(dǎo)出垂直傾斜角的閉合表達(dá)式，從而確定垂直傾斜角度；透視變換，利用檢測到的車牌的四個(gè)頂點(diǎn)經(jīng)過相關(guān)矩陣變換后實(shí)現(xiàn)車牌的畸變校正。