1 摘要
该项目要求根据FPGA完结车牌定位算法。本项目拟充沛开掘FPGA并行运算在图画处理范畴的优势,完结根据Adboost算法的车牌检测硬件架构,终究完结车牌定位信息的实时输出。
2 体系原理和技能特色
2.1 Adaboost车牌定位算法原理
Adaboost车牌定位算法的规划,分为离线练习模块和在线辨认模块如图1所示,离线练习模块经过对很多正、负样本的学习,构成一系列的弱分类器(典型特征),然后根据权重把这些弱分类器组合成强分类器,如图2(a)所示。实践应用时,若干个强分类器构成如图2(b)所示的Cascade结构,Cascade结构就像一个筛孔可变的筛子,开端的筛孔很大,使得大多数车牌都能经过,在此基础上尽量扔掉反例,方位越靠后的筛孔越杂乱,即包括越多的弱分类器,因此也具有更强的分类才能。在线检测模块经过离线练习模块练习好的Cascade结构分类器,运用可以缩放的Haar特征,在待辨认图片上进行多标准的扫描,最终经过后续处理输出辨认成果(车牌方位信息)。在线检测算法流程如图3所示。首要检测当时窗口,若未经过分类器则跳出;若经过一切分类器则判定为车牌,然后检测下一窗口。扫描完当时图画今后,扩大检测窗口,从头扫描。
Adboost车牌定位算法根据Haar特征,Haar特征由一组矩形构成,图4所示便是几种Haar特征,是非矩形内像素的灰度加权和是该特征的特征值。积分图表明其图画中恣意一点,都是原始图画中行号和列号均小于该点的像素点像素值之和。使用积分图可以快速核算矩形的灰度和,即Sum=P1 +P4-P2-P3,其间Pi是积分图中矩形极点对应的积分值。多个Haar特征组成一个分类器,多个分类器级联可以进步检测精度。
经过对近30000车牌样本的离线练习,本实验室现已得到可以习惯杂乱环境的Adaboost车牌特征(辨认)库,完结的Adboost车牌检测算法在固定环境下摄影车辆图画,车牌定位辨认率可达99%。本次大赛将要点重视车牌Adaboost算法在线检测的FPGA完结。
图1 AdaBoost车牌定位算法框图
(a)
(b)
图2 (a)强分类器结构 (b)Cascade结构图
图3 Adboost车牌定位算法流程图
(1) (2) (3)
图4(1)Harr特征 (2)积分图 (3)灰度和
2.2体系作业原理
2.2.1 体系组成
如图5,整个体系由FPGA完结车牌定位算法,合作外围的视频A/D,D/A、存储器等芯片,完结图画的收集和定位符号与原始图画地叠加输出。