基于弹性模板匹配算法的车牌字符分割方法

摘要

本发明一种基于弹性模板匹配算法的车牌字符分割方法，描述了一个理想的弹性模板，能良好描述车牌在视频中的尺度变化，将字符分割问题表述为最优化问题。将车牌图片与理想模板进行匹配，从车牌图片中获得全局最优匹配可以有效的应对传统车牌字符分割中的多种问题。通过模板中先验的各字符位置来确定车牌图片中各字符的对应位置，不受特殊性的字符的投影，不均匀光照或天气的噪声影响。且分割算法可作用于二值化的投影序列，匹配速度极快，不增加字符识别的时间。本发明对成像质量要求更低，适用于车牌字符的实时识别。

主权项

基于弹性模板匹配算法的车牌字符分割方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1、通过运动物体检测，获得粗定位的车牌位置的车牌图像；步骤2、对的粗定位的车牌图像的每列求和，通过将各列的列和与自适应阀值比较来二值化处理得到二值化车牌序列，二值化车牌序列中0表示背景，1表示车牌字符；步骤3、将二值化车牌序列与符合车牌标准的弹性模板进行匹配，从而实现对二值化车牌序列的矫正；匹配过程通过以下的迭代运算完成：$\mathrm{OPT}(i,j)=\min [{\partial }_{\mathrm{ij}}+\mathrm{OPT}(i-1,j-1),\delta +\mathrm{OPT}(i-1,j),\delta +\mathrm{OPT}(i,j-1)];$其中，i表示二值化车牌序列的第i位，i＝1,2,…,n，n为二值化车牌序列的长度，j表示弹性模板中序列的第j位，j＝1,2,…,m，m为弹性模板中序列的长度；OPT(i,j)表示二值化车牌序列的第i位元素到弹性模板中序列的第j位元素的最优匹配，min表示求最小值，δ为空位惩罚值，为匹配惩罚值，当二值化车牌序列的第i位元素与弹性模板第j位相同，即正确匹配时为0，当二值化车牌序列的第i位元素与弹性模板第j位不同，为错误匹配惩罚值设置初值OPT(0,0)＝0，OPT(i,0)＝iδ，OPT(0,j)＝jδ；当计算到二值化车牌序列的第n位元素到弹性模板中序列的第m位元素的最优匹配OPT(n,m)时，匹配结束；步骤4、通过对最优匹配OPT(n,m)进行逆向求解得到每一次迭代的匹配状态，所述匹配状态为：当则表示当前二值化车牌序列的第i位元素到弹性模板中序列的第j位元素的匹配状态为正确匹配；当则表示当前二值化车牌序列的第i位元素到弹性模板中序列的第j位元素的匹配状态为错误匹配；当OPT(i,j)＝δ+OPT(i‑1,j)，则表示在当前二值化车牌序列的第i位元素上插空；当OPT(i,j)＝δ+OPT(i,j‑1)，表示在当前弹性模板中序列的第j位元素上插空；通过逆向求解得到在最优匹配下弹性模板序列的形状，从而通过确定了形状的弹性模板序列来确定对应匹配的输入车牌序列中各字符位置，最终实现对车牌字符的分割。