李洋等

摘 要：提出一種基于FPGA的傾斜車(chē)牌圖像實(shí)時(shí)校正架構(gòu)，包括兩個(gè)過(guò)程：一個(gè)是車(chē)牌傾斜角檢測(cè)；另一個(gè)是傾斜車(chē)牌圖像校正。此架構(gòu)能夠很好的實(shí)現(xiàn)傾斜角度在正負(fù)20度之間的傾斜車(chē)牌圖像的校正，并在VGA顯示器上實(shí)時(shí)顯示，為車(chē)牌字符分割提供了有利的條件。

關(guān)鍵詞：FPGA 傾斜角檢測(cè) 傾斜校正 實(shí)時(shí)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)1672-3791（2014）08（c）-0035-02

車(chē)牌識(shí)別在智能交通系統(tǒng)中占有重要地位，其過(guò)程可分為車(chē)牌圖像采集、車(chē)牌圖像預(yù)處理、車(chē)牌定位、車(chē)牌字符分割和車(chē)牌字符識(shí)別。車(chē)牌定位時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致圖像傾斜，這對(duì)后面車(chē)牌字符分割產(chǎn)生影響，最終導(dǎo)致字符識(shí)別不理想。因此，在車(chē)牌定位后加上車(chē)牌傾斜校正尤為重要。

1 車(chē)牌傾斜校正

本文提出的車(chē)牌傾斜校正FPGA架構(gòu)如圖1所示[1]。

1.1 傾斜角檢測(cè)

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車(chē)牌傾斜角檢測(cè)：將YCbCr的高8位信號(hào)通過(guò)sobel模塊做二值化處理；然后將車(chē)牌區(qū)域的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；tan模塊實(shí)現(xiàn)的是-15到+15整數(shù)角度的正切值；在檢測(cè)傾斜角模塊中，每個(gè)角度依次由得到的正切值計(jì)算出車(chē)牌區(qū)域的傾斜坐標(biāo)并提取出相應(yīng)的像素值并累加；最后通過(guò)比較每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的像素累加值，最大累加的角度則為傾斜角[2]。

本文采用radon變換對(duì)車(chē)牌傾斜角進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，重點(diǎn)是要將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

1.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車(chē)牌傾斜校正

關(guān)于車(chē)牌傾斜校正，本文采用的方法是旋轉(zhuǎn)投影法[3]。

公式中為原圖像坐標(biāo)點(diǎn)，為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)；為目標(biāo)圖像坐標(biāo)點(diǎn)，為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)。傾斜角為-15°到0°時(shí)要對(duì)圖像進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；傾斜角為0°到+15°時(shí)要對(duì)圖像進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

在對(duì)車(chē)牌區(qū)域圖像傾斜校正時(shí)，由于坐標(biāo)的變換使得輸出像素為非整數(shù)值，所以，要對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行插值運(yùn)算，本文采用雙線性插值來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題[4]。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本文提出的基于FPGA車(chē)牌傾斜角校正架構(gòu)的程序，是采用Verilog硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的。芯片型號(hào)為Altera公司的EP2C70F896C6N。輸入信號(hào)是由攝像機(jī)采集的一張傾斜的車(chē)牌圖像，校正后在分辨率為的VGA上顯示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，左邊圖像傾斜°，右邊圖像傾斜9°。

3 結(jié)論

本文中我們討論了基于FPGA實(shí)現(xiàn)傾斜車(chē)牌圖像校正，充分利用了FPGA的重建性和擴(kuò)展型來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)牌圖像的傾斜校正，所以此系統(tǒng)可以按需要進(jìn)行修改而不必調(diào)整其硬件架構(gòu)，具有很好的靈活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以證明了架構(gòu)是可行的，在車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)中使后面的字符分割更可靠。

參考文獻(xiàn)

[1] 李佳悅.基于FPGA的車(chē)牌傾斜校正算法研究及實(shí)現(xiàn)[D].長(zhǎng)春：長(zhǎng)春理工大學(xué)，2012.

[2] 賈曉丹，李文舉，王海嬌.一種新的基于Radon變換的車(chē)牌傾斜校正方法[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2008，44（3）：245-248.

[3] 李文舉，梁德群，崔連延，等.一種新的車(chē)牌傾斜校正方法[J].信息與控制，2004，33（2）：231-235.

[4] 陳寶平，趙俊嵐，尹志凌.雙線性插值算法的一種快速實(shí)現(xiàn)方法[J].北京電子科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，12（4）：21-23.endprint

摘 要：提出一種基于FPGA的傾斜車(chē)牌圖像實(shí)時(shí)校正架構(gòu)，包括兩個(gè)過(guò)程：一個(gè)是車(chē)牌傾斜角檢測(cè)；另一個(gè)是傾斜車(chē)牌圖像校正。此架構(gòu)能夠很好的實(shí)現(xiàn)傾斜角度在正負(fù)20度之間的傾斜車(chē)牌圖像的校正，并在VGA顯示器上實(shí)時(shí)顯示，為車(chē)牌字符分割提供了有利的條件。

關(guān)鍵詞：FPGA 傾斜角檢測(cè) 傾斜校正 實(shí)時(shí)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)1672-3791（2014）08（c）-0035-02

車(chē)牌識(shí)別在智能交通系統(tǒng)中占有重要地位，其過(guò)程可分為車(chē)牌圖像采集、車(chē)牌圖像預(yù)處理、車(chē)牌定位、車(chē)牌字符分割和車(chē)牌字符識(shí)別。車(chē)牌定位時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致圖像傾斜，這對(duì)后面車(chē)牌字符分割產(chǎn)生影響，最終導(dǎo)致字符識(shí)別不理想。因此，在車(chē)牌定位后加上車(chē)牌傾斜校正尤為重要。

1 車(chē)牌傾斜校正

本文提出的車(chē)牌傾斜校正FPGA架構(gòu)如圖1所示[1]。

1.1 傾斜角檢測(cè)

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車(chē)牌傾斜角檢測(cè)：將YCbCr的高8位信號(hào)通過(guò)sobel模塊做二值化處理；然后將車(chē)牌區(qū)域的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；tan模塊實(shí)現(xiàn)的是-15到+15整數(shù)角度的正切值；在檢測(cè)傾斜角模塊中，每個(gè)角度依次由得到的正切值計(jì)算出車(chē)牌區(qū)域的傾斜坐標(biāo)并提取出相應(yīng)的像素值并累加；最后通過(guò)比較每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的像素累加值，最大累加的角度則為傾斜角[2]。

本文采用radon變換對(duì)車(chē)牌傾斜角進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，重點(diǎn)是要將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

1.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車(chē)牌傾斜校正

關(guān)于車(chē)牌傾斜校正，本文采用的方法是旋轉(zhuǎn)投影法[3]。

公式中為原圖像坐標(biāo)點(diǎn)，為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)；為目標(biāo)圖像坐標(biāo)點(diǎn)，為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)。傾斜角為-15°到0°時(shí)要對(duì)圖像進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；傾斜角為0°到+15°時(shí)要對(duì)圖像進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

在對(duì)車(chē)牌區(qū)域圖像傾斜校正時(shí)，由于坐標(biāo)的變換使得輸出像素為非整數(shù)值，所以，要對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行插值運(yùn)算，本文采用雙線性插值來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題[4]。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本文提出的基于FPGA車(chē)牌傾斜角校正架構(gòu)的程序，是采用Verilog硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的。芯片型號(hào)為Altera公司的EP2C70F896C6N。輸入信號(hào)是由攝像機(jī)采集的一張傾斜的車(chē)牌圖像，校正后在分辨率為的VGA上顯示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，左邊圖像傾斜°，右邊圖像傾斜9°。

3 結(jié)論

本文中我們討論了基于FPGA實(shí)現(xiàn)傾斜車(chē)牌圖像校正，充分利用了FPGA的重建性和擴(kuò)展型來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)牌圖像的傾斜校正，所以此系統(tǒng)可以按需要進(jìn)行修改而不必調(diào)整其硬件架構(gòu)，具有很好的靈活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以證明了架構(gòu)是可行的，在車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)中使后面的字符分割更可靠。

參考文獻(xiàn)

[1] 李佳悅.基于FPGA的車(chē)牌傾斜校正算法研究及實(shí)現(xiàn)[D].長(zhǎng)春：長(zhǎng)春理工大學(xué)，2012.

[2] 賈曉丹，李文舉，王海嬌.一種新的基于Radon變換的車(chē)牌傾斜校正方法[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2008，44（3）：245-248.

[3] 李文舉，梁德群，崔連延，等.一種新的車(chē)牌傾斜校正方法[J].信息與控制，2004，33（2）：231-235.

[4] 陳寶平，趙俊嵐，尹志凌.雙線性插值算法的一種快速實(shí)現(xiàn)方法[J].北京電子科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，12（4）：21-23.endprint

摘 要：提出一種基于FPGA的傾斜車(chē)牌圖像實(shí)時(shí)校正架構(gòu)，包括兩個(gè)過(guò)程：一個(gè)是車(chē)牌傾斜角檢測(cè)；另一個(gè)是傾斜車(chē)牌圖像校正。此架構(gòu)能夠很好的實(shí)現(xiàn)傾斜角度在正負(fù)20度之間的傾斜車(chē)牌圖像的校正，并在VGA顯示器上實(shí)時(shí)顯示，為車(chē)牌字符分割提供了有利的條件。

關(guān)鍵詞：FPGA 傾斜角檢測(cè) 傾斜校正 實(shí)時(shí)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)1672-3791（2014）08（c）-0035-02

車(chē)牌識(shí)別在智能交通系統(tǒng)中占有重要地位，其過(guò)程可分為車(chē)牌圖像采集、車(chē)牌圖像預(yù)處理、車(chē)牌定位、車(chē)牌字符分割和車(chē)牌字符識(shí)別。車(chē)牌定位時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致圖像傾斜，這對(duì)后面車(chē)牌字符分割產(chǎn)生影響，最終導(dǎo)致字符識(shí)別不理想。因此，在車(chē)牌定位后加上車(chē)牌傾斜校正尤為重要。

1 車(chē)牌傾斜校正

本文提出的車(chē)牌傾斜校正FPGA架構(gòu)如圖1所示[1]。

1.1 傾斜角檢測(cè)

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車(chē)牌傾斜角檢測(cè)：將YCbCr的高8位信號(hào)通過(guò)sobel模塊做二值化處理；然后將車(chē)牌區(qū)域的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；tan模塊實(shí)現(xiàn)的是-15到+15整數(shù)角度的正切值；在檢測(cè)傾斜角模塊中，每個(gè)角度依次由得到的正切值計(jì)算出車(chē)牌區(qū)域的傾斜坐標(biāo)并提取出相應(yīng)的像素值并累加；最后通過(guò)比較每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的像素累加值，最大累加的角度則為傾斜角[2]。

本文采用radon變換對(duì)車(chē)牌傾斜角進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，重點(diǎn)是要將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

1.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車(chē)牌傾斜校正

關(guān)于車(chē)牌傾斜校正，本文采用的方法是旋轉(zhuǎn)投影法[3]。

公式中為原圖像坐標(biāo)點(diǎn)，為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)；為目標(biāo)圖像坐標(biāo)點(diǎn)，為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)。傾斜角為-15°到0°時(shí)要對(duì)圖像進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；傾斜角為0°到+15°時(shí)要對(duì)圖像進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

在對(duì)車(chē)牌區(qū)域圖像傾斜校正時(shí)，由于坐標(biāo)的變換使得輸出像素為非整數(shù)值，所以，要對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行插值運(yùn)算，本文采用雙線性插值來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題[4]。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本文提出的基于FPGA車(chē)牌傾斜角校正架構(gòu)的程序，是采用Verilog硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的。芯片型號(hào)為Altera公司的EP2C70F896C6N。輸入信號(hào)是由攝像機(jī)采集的一張傾斜的車(chē)牌圖像，校正后在分辨率為的VGA上顯示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，左邊圖像傾斜°，右邊圖像傾斜9°。

3 結(jié)論

本文中我們討論了基于FPGA實(shí)現(xiàn)傾斜車(chē)牌圖像校正，充分利用了FPGA的重建性和擴(kuò)展型來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)牌圖像的傾斜校正，所以此系統(tǒng)可以按需要進(jìn)行修改而不必調(diào)整其硬件架構(gòu)，具有很好的靈活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以證明了架構(gòu)是可行的，在車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)中使后面的字符分割更可靠。

參考文獻(xiàn)

[1] 李佳悅.基于FPGA的車(chē)牌傾斜校正算法研究及實(shí)現(xiàn)[D].長(zhǎng)春：長(zhǎng)春理工大學(xué)，2012.

[2] 賈曉丹，李文舉，王海嬌.一種新的基于Radon變換的車(chē)牌傾斜校正方法[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2008，44（3）：245-248.

[3] 李文舉，梁德群，崔連延，等.一種新的車(chē)牌傾斜校正方法[J].信息與控制，2004，33（2）：231-235.

[4] 陳寶平，趙俊嵐，尹志凌.雙線性插值算法的一種快速實(shí)現(xiàn)方法[J].北京電子科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，12（4）：21-23.endprint