对于一幅RGB图像,我们先将其转为HSI颜色空间,HSI分别是什么:
那么对于一幅RGB的图像,RGB到底要怎么转换为HSI:
关于HSI分离:
从图像可得出,对于一幅HSI图像,他对图像的颜色识别率更高,适合用于目标分析和目标分割等场景。获得图像后,在饱和度图像通道上求其竖直边缘,采用Sobel算子。
为什么要使用饱和度通道?
饱和度是判断色彩(蓝色和黄色)与非色彩(白和黑)的最好手段,即蓝色背景白色字符以及黄色背景黑色字符的边缘响应可以被强化,还能抑制一些其他干扰边缘(白色和黑色)。
所以我们通常使用Sobel算子求图像的细化竖直边缘,具体实现中通过非极大值抑制与阈值化处理操作,剔除尽量多的伪边缘区域以获得二值化边缘图像。具体实现:
处理后的效果:
在HSI颜色空间上对色调H、饱和度S、亮度I进行约束条件的限制。之后我们需要获得图像中满足车牌背景底色(蓝色、黄色、黑色、白色)的区域,那么条件约束如下:
蓝色通道:0.35<H<0.7 S>0.1 I>0.1
黄色通道:H<0.4 S>0.1 I>0.3
黑色通道:I<0.5
白色通道:S<0.4 I>0.5
那么我们就根据上方给出的数据进行车牌疑似区域点提取。
那么最后划到的蓝色区域如下:
上面的约束条件只对蓝色背景的车牌有效,如果需要获取其他背景颜色的车牌,需要改对应的HSV值。当我们获取到对应的二值化图像时,我们要对图像中每一个像素投票决策其是否属于车牌区域内部点。具体来说,用3*3的窗口依次滑动遍历目标图像,如果该像素点周围的8邻域范围内至少存在两个边缘点,且又存在蓝色像素点(存在蓝色像素点就说明得到的二值化图像中,蓝色部分为白色,我们要检测是否为白色),那么我们就可以判断该像素点为车牌区域内部点,这样可以抑制非车牌区域的干扰。
countNonZero():返回灰度值不为0的像素数,可用来判断图像是否全黑。
根据上述步骤得到的车牌区域疑似点,对上述疑似点进行形态学闭操作,连接各个区域点集,形态学闭操作算子为1*3。(我认为时该闭操作的区间越小越精确)
接着对闭操作图像进行连通区域检测,在得到的连通域外轮廓中完成车牌区域的筛选。车牌区域具有明显的特征,这里筛选选用的特征有非零区域占的像素比、宽高及宽高比例,此处将像素比参数设置为0.5,宽高分别为60和12,宽高比大于2小于5。以上的参数的设置,可以跟随着车辆与摄像机的距离变化进行调整。
关于形态学技术,下一章详述。
先看看第一步形闭学操作效果:
再看看连通区域提取效果:
那么最后的提取车牌效果是这样的:
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