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車牌辨識,全景還是特寫?差很大!
2016/10/25 09:45:56瀏覽1675|回應0|推薦7

車牌辨識系統的學問真的很大!一般廠商賣東西時,就是給你一個辨識率多少的數據,其實辨識核心的品質、難度與適用範圍差距極大!下圖是我2013年做第一代車牌辨識系統時用的影像,只有320X240畫素,因為最終還是要辨識車牌上的字,所以畫面非拉得很近不可,結果就是我們根本看不到車子的全貌!

早期遷就硬體環境,高解析影像設備太貴了,電腦要高速計算也是高成本,所以多數車牌辨識系統核心都是針對這種較低解析度影像製作的!640X480算是不錯的,800X600就是高檔貨了!現在呢?百萬畫素影像太普及了,大家看這種照片一定不習慣,我們做車牌辨識的人也應該與時俱進了!

或許有人會說:影像小一點有啥關係?車牌有照清楚就好了嘛?其實關係可大了!因為我們不可能像記者一樣,隨時拿著相機給車子拍特寫鏡頭,固定的攝影機要拍到移動車輛的車牌「視野」又這麼小,這表示你想拍路上經過的車子時,很容易就會被「閃過」拍不到!車子跑到攝影機的視野中間,剛好被及時拍到的機會真的是「稍縱即逝」啊!

如果是停車場出入口,你要強迫車子被拍到,就必須有精密設計的觸發裝置,保證車子要到很狹窄的指定區域內,才能被車牌辨識系統拍到辨識到!演算法差一點的系統,連角度斜一點(譬如40)也會辨識不到的!所以這種車辨系統買了一定會被嫌到爆的!但是賣家還是會宣稱:辨識率98%以上!那是說「有拍到」時的辨識率,但是常常拍不到或拍不好的事實呢?他們是不會說的,那是客戶的錯,拍個照片Pose都擺不正嘛!所以買車牌辨識系統時總是爭議不斷。

如果是這樣拍呢?

這是大約百萬畫素的影像(1280X720),現在最普通的家用監視器就有這種品質(或更好)了!如果仔細分析,上面的車牌字元的畫素大小,也就是字的清晰程度是和前一張一樣的!但是它的視野大多了,所以不必擔心車子拍不到被閃過,除非他在飆車,就需要更好的高速處理技術,這我也有的,但本文先不談這個!

大影像好像解決了實用上的大問題,卻是影像辨識核心開發者的大麻煩!我們必須處理的資訊會雜亂到像這樣:

看到了嗎?如果我無法總是正確地抓到裡面的車牌字元,那就不必玩了!這很像在叢林中要抓到一隻不太起眼的兔子!如果抓得到它,剩下的車牌幾何校正與字模比對辨識,就像宰殺與烹調兔肉等工作,相對來說都算是簡單的事了!所以啦!能作「全景」辨識的車牌辨識系統,與只能辨識「特寫」影像的車辨系統,技術層級上是大不相同的!

除了必須想出聰明的演算法,將車牌字元從複雜龐大的背景資訊中挑出來,計算時間也是極大的考驗!原來的小圖一張辨識時間如果是零點幾秒的話,照比例放大會變成辨識一張要兩三秒!讓使用者在柵欄前等待車牌辨識的結果好幾秒,也是會讓人抓狂的!所以辨識程式不但要變聰明,同時還要跑得比以前快好多倍才行哦!

我記得2013年我的第一版車辨系統辨識320X240的照片需時約400毫秒(0.4),我承認以業界標準來說是不及格的。現在當然不一樣了!我的程式在新的電腦(Intel I7)辨識上面1280X720的那張大影像只需約80毫秒!畫素多12倍的影像辨識時間快5倍,實際效率快了60倍之多!這是我三年來研究的成績,當然辨識率方面也是同步提升,越來越準確的!

事實上我在車牌影像的全景辨識的研究中,也逐步摸索出很多可以廣泛應用在其他辨識議題的技術,所以現在很多人找我做全文件影像的條碼或特殊圖案搜尋,找我做實驗室燒杯影像中浮萍葉片的辨識,甚至人流或車流辨識等等,都是從複雜背景中找出目標。所以如果你以為車牌辨識就是辨識下圖這種影像,那你就太天真了!

( 心情隨筆工作職場 )
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引用
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