More Related Content Similar to پردازش تصاویر و تشخیص پلاک تصاویر (8) More from Fellowship at Vodafone FutureLab (20) پردازش تصاویر و تشخیص پلاک تصاویر2. تصویر پردازش مقدمه
نقش انسان حسگرهای ترین حیاتی از یکی عنوان به چشم
دارد ما زندگی در بسزایی.با امروزهپیشرفتچشمگیری
امکان این ،است گرفته صورت ها پردازنده ساخت در که
ساخت در تا شده فراهم ما برای نیزروباتو ها
مصنوعی چشم یک عنوان به دوربین از کنترلی های سیستم
کنیم استفاده.
3. تصویر پردازش
صورت به تصویر یک تبدیل برای روشی تصویر پردازش
بر عملیات از برخی انجام و دیجیتال
رویبه ،آنمنظورو یافته بهبود تصویر یک دریافت
اطالعات از برخی استخراج برای یامفید
است آن از.
5. تصویر پردازش های شاخه
تصاویر پردازش(Image Processing)
بینایی ماشین(Machin Vision)
تصاویر بهبودی دربرگیرندهفیلتر از استفاده چون روشهایی
دیداری کیفیت کردن بهتر برای تضاد افزایش و محوکننده
مقصد محیط در آنها درست نمایش از اطمینان و تصاویر(مانند
رایانه نمایشگر یا چاپگر)به ماشین بینایی که حالی در ،است
محتوای و معنی توانمی آنها کمک به که پردازدمی روشهایی
و رباتیک چون کارهایی در آنها از تا کرد درک را تصاویر
شود استفاده تصاویر محور.
7. شناسی شکل(مورفولوژیک عمگرهای)
شکل پردازش ، تصویر پردازش پیش در مراحل مهمترین از یکی
باشد می شناسی.به تنها قسمت این در
بررسیشناسی شکلبرایتصاویرپرداخت خواهیم دودویی.منظور
دو با تصاویر ، دودویی تصاویر ازسطح
روشنایی0یا1از منظور آن در که باشد می0سیاه رنگو
از منظور1باشد می سفید رنگ.
می استفاده اي مجموعه عملگرهاي از عموما شناسی شکل پردازش
کند.کلیدي نقاط استخراج براي بیشتر نیز شناسی شکل از
تصویر،حذفدیگر مشابه موارد و تصویر مفید غیر نقاط
کنیم می استفاده.
9. گسترش عملگر
ایننقاط گسترش باعث عملگر1شود می تصویر در.گسترش عملگر در
ماسک یک از نیز(نفاب،پنجره)
هماننددر که آنچه"مکانی حوزه در تصویر ارتقا"بود–استفادهمی
کنیم.عنصر آن به ماسک جاي به اینجا درساختمانیمیکه گوییم
ساختمانی عنصر مقادیر1باشد تواند می صفر یا
1 1 1
1 1 1
1 1 1
عنصر
ساختمانی
10. سایش عملگر
سایش باعث عملگر این ، پیداست عملگر نام از که همانطور
نقاط1شود می تصویر در.عملگر همانندگسترش
،درعملگرکنیم می استفاده ساختمانی عنصر یک از نیز سایش
ساختمانی عنصر مقادیر که1تواند می صفر یا
باشد.
حرکتAهاي پیکسل روي بر راBعنصر اگر که است معنی بدین
ساختمانیBباساختمانی عنصرAبهدیگر عبارتگسترشدهیم،
مقادیر زیر در که نقاطی همه حرکت هربار در و1عنصر از
، باشند داشته یک مقداز ، نیز اند گرفته قرار ساختمانی
مقدارپیکسلنیز حاصل1بود خواهد. ساختمانی عنصر
11. کردن باز
تا شود می موجب باینري تصویر روي بر کردن باز عملگر اعمال
آید دست به تر آرام تصویري و شده حذف تصویر باریک اتصاالت.
بازکردنزیر صورت به و گسترش و سایش عملگر ترکیب از تصویر
آید می دست به:
ساختمانی عنصر
12. بستن
تا شود می موجب باینري تصویر روي بر بستن عملگر اعمال
پرشوند تصویر کوچک هاي حفره.عملگر ترکیب از تصویر بستن
سایشوگسترشآید می دست به زیر صورت به و:
ساختمانی عنصر
13. از گیری میانگینتصویر
آنها از هرکدام روی بر که داریم یکسان تصویر چند کنید فرض
می و دارد وجود مختلفی نویزهایخواهیمتصاویر این کیفیت
دهیم ارتقا را.از گیری میانگن از توان می مواردی چنین در
کنیم استفاده تصاویر همه.بدینهای پیکسل مقادیر که صورت
کل تعداد به سپس و کرده جمع باهم را تصاویر همه در متناظر
تصاویرتقسیمکنیم.برای تصاویر تعداد هرقدر که است بدیهی
گیری میانگین از حاصل تصویر ، باشد بیشتر گیری میانگین
بود خواهد نزدیک واقعیت به بیشتر نیز آنها.عنوان به
نویز تصاویر ، نویز بدون تصویر ،زیر تصاویر مجموعه مثال
نویز تصاویر از تیری میانگین حاصل و داردهد می نشان را:
نویز بدون تصویرنویزدار تصویرنویزدار تصویررنویزدا تصویرنویزدار تصویر
نویزدار تصویر
14. تصویر هیستوگرام
های پیکسل تعداد آن توسط که است نموداری تصویر هیستوگرام
شود می مشخص ورودی تصویر در روشنایی سطح هر.کنید فرض
تصویر یک ورودی تصویرGrayscaleبا256، باشد روشنایی سطح
بازه در مقداری تصویر های پیکسل از هریک بنابراین
[255...0]باشند داشته توانند می.
پیمایش با است ،کافی تصویر هیستوگرام آوردن دست به برای
را روشنایی سطح هر های پیکسل تعداد ، تصویر های پیکسل کل
کنیم می محاسبه.کردن تقسیم از نیز نرمال هیستوگرام
می دست به تصویر های پیکسل کل تعداد به هیستوگرام مقادیر
آید.مقادیر که شود می موجب هیستوگرام سازی نرمال
بازه در هیستوگرام[0,1]گیرند قرار.را تصویری روبرو شکل
دهد می نشان آن نرمال هیستوگرام همراه به.
16. پیکسلهایتیز
پیکسل با آنها روشنایی شدت اختالف که را تصویر از هایی پیکسل
پیکسل ،باشند زیاد خود همسایه هایهای
نامیم می تیز.های لبه دهنده نشان یا معموال تیز های پیکسل
نشان یا هستند تصویر در موجود اشیای
دهندهگکه گفت توان می کلی حالت در و هستند تصویر یک نویزهای
پیکسل از استفاده با تصویر جزئیات
هایشوند می استخراج تیز.
17. آرام پیکسل
پیکسلبا آنها روشنایی شدت اختالف که تصویر از هایی
پیکسلاست کم خود همجوار هایرا ،پیکسلهای
آراممی تصویرنامیم
18. تصویر کردن فیلتر
به فیلترها مکانی حوزهدو دستهمی تقسیمشوند:
(1فیلترهایکننده آرام
(22)فیلترهایتیزکننده
21. فیلترمیانهMedian))
زمان به دیگر فیلترهای به نسبت که دیگری گذر پایین فیلتر
است میانه فیلتر ، دارد نیاز بیشتری پردازش.
همسایگی یک از میانه گذر پایین فیلترm * nمی استفاده
ها همسایگی کل که است صورت این به نیز آن کار روش و کند
را شده مرتب اعداد وسط عنصر و کرده مرتب صعودی صورت به را
کند می مرکزی پیکسل جایگزین و انتخاب.که است ذکر به الزم
فلفل نویز حذف برای میانه گذر پایین فیلترنمکی(salt&peper)
تواند میگیرد قرار استفاده مورد.نویزداری تصویر زیر شکل
(نمکی فلفل نویز)از استفاده با که دهد می نشان را
است یافته ارتقا میانه فبلتر:
میانه فیلتر اعمال نتیجهاصلی تصویر
23. مقدمه
آوری فن و علم پیشرفت با امروزه که مسایلی از یکیمطرح
شدهباشد می خودروها خودکار شناسایی ،است.
برایاینامربایداز گرفتن عکس با تا شود طرح سیستمی
،خودروبتواندپالکبخواند را آن.خواندنپالک
خودروروی ازتصاویرپیچیدهدارد مرحله دو.،اول مرحله در
در پالک محلتصویرمشخصو شود می
شناساییدر پالک حروف و ارقاممرحلهدوممی صورتگیرد.
مبتنی ،پالک حروف و ارقام شناسایی که آنجا ازبرتصویر
اهمیت از پالک دقیق محل یافتن لذا ،است اول مرحله استخراجی
باشد می برخوردار باالیی
26. پالک پردازش برای مختلف های روش
خودرو
وجود پالک استخراج برای مختلفی راهکارهایدارد:
یابی لبه
هاف تبدیل
هیستوگرام تحلیل
استفادهمورفولوژیکی های عملگر از
27. پالک پردازش برای مختلف های روش
خودرو(ادامه) لبهیابیبهتنهاییکاربردچندانی،نداردچراکهبسیاری
ازنقاطخارجپالکهمبهعنوانلبهتشخیصداده
میشوند.مزیتاینروشسرعتباالیآناست.تبدیلهافبه
منظورپیداکردنخطوط،درمواردیکه
بخواهیمپالکراباخطوطکناریاششناسایی،کنیممی
تواندمفیدواقعشود.مشکلاینروشحجم
پردازشیباالووقتگیربودنآناست.تحلیلهیستوگرام
برایتصاویرنویزیوتصاویریکهپالکدرآنها
کمیچرخیدهباشد،مفیدنیست.ازعملیاتمورفولوژیکیدر
سیستمهایبالدرنگاستفادهچندانینمی
،شودچراکهبهنسبتوقتگیرهستند
ازجملهروشهایدیگرمیتوانمنطقفازینیزاشاره
کرد.دراینروشتعدادیقوانینشهودیتعریفشده
کهباآنهاناحیهپالکتوصیفمیشود.اینروشبهرنگو
28. تصویر پالک مراحل
خواندن و تصویر پردازش عملیاتشامل پالکدواست بخش:اولکه
استخراج و پالک مکان یافتن شاملتصویر
پالکباشد می شده داده اصلی تصویر از.مرحله این در
بااستفادهروش ازسعی مختلف هایدرآوردن بدست
کیفیتداریم ابتدایی خام تصویر از باالتری.
مرحلهشود می خالصه گام دو در:
موجود عناصر کردن تکه تکهدرپالک
خواندنوپالک عناصر دادن نمایش
29. پالک تصویر پردازش مشکالت
پایین کیفیتتصاویر
نوری شرایطمختلف
مختلف دید زوایایدوربین
انعکاسنور شکست و
31. گوسین فیلتر
، خودروها تصویر پردازش زمینه در کار اولینتبدیلنوع
میباشد سفید و سیاه به رنگی از ها خودرو تصویر.
نتیجه در و تصویر حجم کاهش کار این علتافزایشسرعت
می تصویر پردازشباشد.پسبه اقدام ، آن از
بهبودمی تصویر کیفیتکنیم.اینگوسین فیلتر تابع با کار
شود می انجام.
تصویر1-2گوسین فیلتر
33. عمودی لبه
کنیم می استفاده زیر روش از عمودی لبه یک یافتن برای:
ازپیکسل هر و کنیم می حرکت به شروع افقی صورت به اول سطر
از آنها تفاوت اگر کنیم می مقایسه خودش از قبل پیکسل با را
آن به صورت این غیر در ،است لبه آنجا باشد بیشتر مشخصی عدد
نداریم کاری.
34. افقی لبه
کنیم می استفاده زیر روش از افقی لبه یک یافتن برای:
ازهر و کنیم می حرکت به شروع عمودی صورت به اول ستون
مقایسه خودش از قبل پیکسل با را پیکسلمی
لبه آنجا باشد بیشتر مشخصی عدد از آنها تفاوت اگر کنیم
نداریم کاری آن به صورت این غیر در ،است.
35. سوبل الگوریتم یابی لبه محاسبه
برایتشخیصلبههایعمودیتصویربایداینماسکبرروی
تمامیپیکسلهایتصویرغلتانیدهشودبهاین
صورتکهاگرxپیکسلموردنظرباشدبایدرنگ8پیکسل
همسایهدرضریبهایتعیینشدهبرایهر
پیکسلضربشودواینمقادیربایکدیگرجمعشوندودریک
متغیرذخیره،شوندسپسمقداراینمتغیر
بایدبررسیشوددرصورتیکهبیشتراز255بودمقدار255
ودرصورتیکهمقدارآنکمتراز0بودمقدار0
ودرغیراینصورتمقدارمتغیربدونتغییرباقیمی،ماند
سپسمقداراینمتغیردرپیکسلموردنظر
xقرارمیگیرد
عمودی سوبل افقی سوبل
36. عمودی های لبه کردن پیدا
پالک،آن روی شده نوشته حروف و اعداد دلیل به ،دارایلبه
باشد می زیادی عمودی های.ویژگی همین از
براییافتنمحلشود می استفاده تصویر در آن.و ها روش
الگوریتممختلفی هایدر لبه کردن پیدا برای
تصویر پردازشمطرحشدهاست.به سوبل عملگر میان این در
و باال سرعت دلیلحجمپردازشیدر کممقایسه
دیگر باروشدارد مطلوبی کارایی ،ها.
،کنیم می استفاده عمودی ماسک از فقط پیشنهادی روش در
باایناز بیش چرخش ورودی تصویر که فرض
نداشته اندازهباشد.
37. کردن پیدا برای هیستوگرام تحلیل
کاندید تصویر
بعدازپیداکردنلبههایعمودی،تصویرازتحلیل
هیستوگرامکمکگرفتهوهیستوگرامافقیتصویرلبهرا
مییابیم.بدینمنظوربرایهرسطرازتصویرتعدادنقاط
باسطحخاکسترییکراشمردهونموداریرا
تشکیلمیدهیمکهمحورافقیآنسطرهایتصویرومحور
عمودیآنهمانتعدادنقاطشمارششدهمی
باشد.
38. آستانهگیری(Threshold)
تصویر عمودی یابی لبه از بعد(سوبل عملگر اعمال از بعد)،
این که ،شود می مشاهده نویز سری یک آمده بدست تصویر در
خطوط تعدادی یا تصویر در هایی حفره از عبارتند ها نویز
راستاینرسیدن و تصویر پردازش در اینکه بر عالوه نویزها
دادن رخ احتمال بلکه نیستند کارآمد نظر مورد هدف به ما
کنند می بیشتر را تصویر پردازش در خطا.این از رهایی برای
عمل که دهیم می انجام را تصویر گیری آستانه عمل نویزها
می انجام زیر صورت به گیری آستانهشود:
رنگی عکس یک از خواهیم می کنید فرض16سیاه تصویر یک بیتی
با را ها پیکسل تک تک باید کار این برای بسازیم وسفید
که پردازشی و تصویر نور شرایط به بستگی که مشخصی مقدار
اگر کنیم مقایسه دارد شود انجام تصویر روی است قرار
سفید رنگ آن جای به بود مشخص مقدار آن از بزرگتر(255)را
سیاه مقدار صورت این غیر در و دهیم می قرار(0)قرار را
یا گیری آستانه کار این به ،دهیم میthresholdمیگویند.
39. تصویر کردن پیدا برای هیستوگرام تحلیل
کاندید
.بدینمنظوربرایهرسطرازتصویرتعدادنقاطباسطحخاکسترییک
راشمردهونموداریراتشکیلمیدهیمکهمحور
افقیآنسطرهایتصویرومحورعمودیآنهمانتعدادنقاطشمارششده
میباشد.هیستوگرامافقیتصویرلبهرامی
بینیم.بهطورکلیسطرهاییکهپالکخودرودرآنهاقراردارد،دارای
بیشترینهیستوگرامافقی،هستندلذامرحلهبعدی
باالیهیستوگرامراتشکیلc%پیداکردنسطرهاییاستکهمیدهند.
بدینترتیبسطرهایکاندیدایمحلپالکتعیین
میشوند.برایاینکهاثرنویزتاحدیکاهش،یابدسطریبهعنوان
کاندیددرنظرگرفتهمیشودکهااوالشرطباالراداشته
تعدادنقاطd%باشندواثانیاتعدادنقاطروشنسطربعدیاشبعداز
dوcروشنخودسطرباشد.
41. عملیات از ،پالک از خارج و اضافی نواحی حذف برایسایش
استفادهکنیم می.از استفاده با را سایش عملیات
باریکه یکافقیدهیم می انجام.تصویر از نواحی ترتیب بدین
نقاطکاندیدکهگیرد نمی جای آنها در باریکه این
حذفو ،گردند میبدینترتیب،یافته سایش تصویر بیشتر قسمت
نواحی شاملداخلپالکاست.
تصویر سایش
42. پالک استخراج و تصویر عمودی گسترش
پالک داخلی نقاط از قسمتی سایش عمل حین که این به توجه با
در شود می حذف کاندید منظقه از هم
کنیم تکرار عمودی جهت در را گسترش عمل که است الزم نتیجه.
43. جهت تصویر در عمودی های لبه چگالی بررسی
پالک محل تشخیص
بدلیل نیز غیره و وانت طاق یا و نرده مانند ساختارهایی
است ممکن ،خود به مخصوص سطرهای در زیاد عمودی های وجودلبه
شوند گرفته نظر در پالک وجود کاندید عنوان به.این برایرفع
است شده اندیشیده تدبیری مشکل.نرده برخالف پالک که آنجا از
باعث کوچکی محدوده در ،مشابه ساختارهای وهای لبه افزایش
تراکم برای معیاری بتوان اگر ،شود می عمودیدر لبه نقاط
کاندید ازنقاط را پالک غیر ساختارهای یتوان م ،یافت سطر هر
نمود حذف.
از تغییرات تعداد که است این پیشنهادی ساده معیار یک
شمارش کاندید سطرهای از یک هر در را بلعکس و یک صفربهفقط
عنوان بهکه را سطرهایی وe%،دارند قرار پایینفقط
گرفت نظر در کاندید درسطرهای.
45. خطاهایاحتمالی
روشوضوح و دقت عکس که مواردی در ،شده ارائهباالییندارد
قادر ،نیست جالب نوری شرایط اینکه یا وبه
عملکردصحیحباشد نمی.است زیر حاالت شامل احتمالی خطاهای:
از بزرگتر ناحیه استخراجپالک
استخراجاز کوچکتر ناحیهپالک
استخراجعنوان به اشتباه ناحیهپالک
عنوان به خاص ای ناحیه استخراج عدمپالک
46. منابع
1. [1] Rafael C.Gonzales,RichardE.Woods, Steven L.Eddins, digital Image
processing using MATLAB
.2[2]، ع نیا برومند"روش با خودرو پالک تشخیصهایپردازش
تصویر"علم ارشد،دانشگاه کارشناسی نامه ،پایانوصنعت
، ایران1331
3. P. Hu, Y Zhao. J. Zhu, and J. Wang, “An EffectiveAutomatic License
Plate Recognition System”. InThe proceedings of CISSR000, pages 80-
84, 2000.
.4تصاویر از خودرو پالک محل تشخیص برای سریع و جدید روشی
پیچیدهبرعملیات اساس
مورفولوژیکی)ماشین بینایی کنفرانس چهارمین)
Editor's Notes یکی از کاربـردهـای هیستوگرام در فوکوس خودکـار دوربین های دیجیتالی است. بـدین صورت که لنز دوربین از ابتدا تا انتها حرکت کرده و در هر گام از حرکت خود تصویری از صحنه می گیرد. سپس کنتراست تصویر گرفته شده را با استفاده از هیستوگرام آن محاسبه می کند. پس از آن که لنز به انتهای حرکتی خود رسید، محلی از حرکت لنز که در آن تصویر دارای بیشترین کنتراست خود بوده است، به عنوان محل لنز تعیین می گردد.روش مذکور یکی از ساده ترین روش های فوکوس خودکار دوربین می باشد و همانطور که می توان حدس زد این الگوریتم در صحنه هایی که رنگ تیره و روشن باهم وجود داشته باشد، دچار اشکالاتی خواهد بود و باید تغییراتی در آن اعمال کرد (مفهوم کنتراست در ادامه بیان شده است).