بخشی از مقاله
چکیده-یکی از مناسبترین اقلام اطلاعاتی جهت احراز هویت خودروها ، استفاده از شماره پلاک خودرو می باشد . شناسائی شماره ی پلاک خودرو شامل سه گام عمده می باشد : تشخیص محل پلاک ، جداسازی نویسه ها، و تشخیص نویسه ها.هدف ، استفاده از پردازش تصاویر و شبکه عصبی برای شناسایی پلاک خودرو است . برای این منظور ابتدا محل پلاک با استفاده از یکی از روش های گوناگونی - ترکیب لبه یابی و عملیات مورفولوژی - که برای استخراج پلاک خودرو در پردازش تصویر وجود دارد شناسایی و استخراج می شوند . سپس با جداسازی کاراکترهای روی پلاک ، ارقام و حروف توسط شبکه عصبی شناسایی و استخراج می شوند .
-1 مقدمه در سال های اخیر با رشد و توسعه ی صنعت خودرو سازی در کشور، و افزایش تعداد خودروها در سطح خیابان ها و جاد ه ها، مشکلات کنترل ترافیک و اجرای قوانین رانندگی بیش از پیش مطرح می گردند .همچنین با توجه به نصب دوربین های مختلف در چهارراه ها و مسیرهای پر رفت و آمد، وجود سیستم های کارآمد تشخیص خودکار شماره ی پلاک، بسیار ضروری و مهم به نظر می رسند .چنین سیستم هائی می توانند در کنترل خطوط مرزی، کنترل ترافیک، نظارت بر اجرای قوانین راهنمائی و رانندگی، مدیریت پارکینگ های وسیع، عوارضی بزرگراه ها، ورودی اماکن خصوصی و عمومی، شناسائی خودرو های مسروقه و تحت پیگرد، تعیین فق دان پلاک و ردیابی خودروها، مورد استفاده قرار گیرند.
در سیستم تشخیص اتوماتیک شماره پلاک خودرو هدف اصلی شناسائی محل پلاک خودرو در یک تصویر طبیعی دیجیتالی جهت خواندن شماره ی پلاک معادل می باشد . یکی از مهمترین پارامترهای تأثیرگذار در حوضه شناسائی شماره پلاک خودرو، وجود استانداردهائی برای طراحی پلاک می باشد معمولاً. تنوع وسیعی از استانداردها در سطح جهان استفاده می شوند، ولی این تنوع در سطح کشورها چندان قابل توجه نیست . برای نمونه، شکل 1 چند پلاک استاندارد متعلق به کشورهای آلمان، فرانسه، اتریش، و مالتا را نمایش می دهد.
شکل 1 :شماره پلاک های نمونه اروپائی از [2] متاسفانه در کشور خود مان، تنوع پلاک ها از چهار کشور فوق بیشتر می باشد، برای درک این مطلب به شکل 2 توجه کنید. شکل : 2 نمونه هائی از پلا کهای موجود در ایران از [2] البته با قانون تعویض پلاک ها بخشی از مشکل حل می شود، ولی سه پلاک جدید سمت راست نیز ، توزیع متفاوتی از رنگ ها را دارا می باشند .همچنین ، ترکیب حروف و ارقام در شماره ی پلاک را موجب بروز برخی مشکلات در تشخیص شماره ی پلاک می داند، لذ ا بهتر بود حروف و ارقام در پلاک های جدید ایران ، مانند پلاک های اروپائی، در محل های جداگانه ای قرار می گرفتند .همان طور که گفته شد سیستم شناسائی شماره ی پلاک شامل 3 گام می باشد؛ تشخیص محل پلاک 2، جداسازی نویسه ها 3، و تشخیص نویسه های تصویری . با توجه به این که، تحقیقات انجام شده ی مشابه را نیز می توان در این 3 گام بررسی نمود، لذا بحث درباره ی آن ها را به بخش های مربوطه موکول می کنیم.
-2 تشخیص محل پلاک
برای تشخیص صحیح، دقیق، و سریع شماره ی پلاک ابتدا باید محل خود پلاک معلوم باشد . لذا در این بخش به بررسی تکنیهای تشخیص محل پلاک می پردازیم.
-1 لبه یابی [6][8] [4]
-2 عملگر های مورفولوژی مرجع[2] [4][8] [1]
-3 تبدیل هاف [5]
-4ویژگی رنگ
-5 منطق فازی
-6فیلتر سوبل
-7 جستجو چند ردیف در میان تصاویر
-8تبدیل IFT
در مرجع [1]و [2] روش های مورفولوژیکی برای گستراندن جزئیات تصویر با تعیین یک ماسک - حذف جزئیات تصویر با تعیین یک ماسک - ، برای حذف نویز و صاف سازی لبه های تصویر استفاده شده است. در مرجع [5] تبدیل هاف سعی می کند که تحلیل صحنه را به کمک انتقال اجزا ان به یک فضای پارامتریک و منطبق بر معادله تحلیلی اشیاء مختلف محقق سازد.در مرجع [4] و [7] و[8] این کار با ترکیب لبه یابی و عملیات مورفولوژی انجام می شود.از آنجا که در این روش از اطلاعات رنگ برای استخراج پلاک استفاده نمی شود، لذا سیستم شناسایی قادر به تشخیص پلا کها با رن گهای مختلف می باشد . مراحل مختلف تشخیص محل پلاک در فلوچارت رسم شده در شکل 3 نمایش داده شده است .در ابتدا عکس های رنگی ورودی به سطح خاکستری تبدیل می شوند، تا پردازش روی آنها سریعتر انجام شود .شکل 4 نمونه ای از تصویر سطح خاکستری ورودی است که پلاک خودرو از آن استخراج می شود.
-1-2حذف کردن نویز
پس از تبدیل تصویر به سطح خاکستری به آن فیلتر گوسین اعمال می شود، تا نویزهای احتمالی موجود در تصویر از بین برود .تابع گوسین به صورت زیر تعریف می شود: - 1 - که در آن σ = 1 می باشد .
-2-2 پیدا کردن لبه های عمودی شکل : 6 تصویر حاصل شده از بخش 2 - 2 لبه یک تغییر ناگهانی در شدت روشنایی تصویر است . -3-2 پیدا کردن تعداد لبه ها در هر سطر پلاک خودرو به دلیل اعداد و حروف نوشته شده روی آن دارای لبه های عمودی زیادی می باشد .از همین ویژگی بعد از پیدا کردن لبه های عمودی تصویر، از تحلیل برای یافتن محل پلاک در تصویر استفاده می شود .روش ها هیستوگرام کمک گرفته و هیستوگرام افقی تصویر لبه پیدا و الگوریتم های مختلفی برای پیدا کردن لبه در پردازش می شود .بدین منظور برای هر سطر از تصویر تعداد نقاط با تصویر مطرح شده است .
در این میان عملگر سوبل به دلیل سطح خاکستری یک را شمرده و نموداری تشکیل می شود، سرعت بالا و حجم پردازشی کم در مقایسه با دیگر روش ها که محور افقی آن سطرهای تصویر و محور عمودی آن کارایی مطلوبی دارد .لبه یابی به روش سوبل در حقیقت همان تعداد نقاط شمارش شده می باشد . شکل 7 استفاده از ماسک سوبل می باشد .در حالت کلی سوبل هیستوگرام افقی تصویر لبه را نشان می دهد.به طور کلی دارای دو ماسک تشخیص لبه افقی و عمودی می باشد، که سطرهایی که پلاک خودرو در آنها قرار دارد دارای بیشترین در شکل5 به نمایش گذاشته شده است. هیستوگرام افقی هستند .
لذا مرحله بعدی پیدا کردن در روش پیشنهادی چون اعداد و حروف دارای لبه های سطرهایی است، که % 55 بالای هیستوگرام را تشکیل می عمودی زیادی می باشند فقط از ماسک عمودی استفاده دهند . بدین ترتیب سطرهای کاندیدای محل پلاک تعیین می شود، با این فرض که تصویر ورودی چرخش بیش از می شوند . مقدار % 55 به طور تجربی و با سعی و خطا به اندازه نداشته باشد .تصویر حاصل از اعمال فرآیند لبه یابی دست آمده است .شکل 8 تصویر کاندیدهای حاصل شده را یک تصویر باینری است، که پیکسل های مربوط به لبه ها نشان می دهد. در آن با مقدار یک مشخص می شوند .شکل 6 نتیجه عمل لبه یابی را نشان میدهد.
