[发明专利]一种监控视频中的水平倾斜车牌矫正方法

权利要求书

1.一种监控视频中的水平倾斜车牌矫正方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、获取监控场景中的彩色车牌图像，对彩色车牌图像进行灰度化、二值化、开运算和连通域轮廓检测算法，得到多个连通域轮廓的矩形边界框，根据车牌字符的几何特性进行筛选，去除干扰的矩形边界框，将符合要求的矩形边界框确定为字符区域；

S2、对含多个字符区域的车牌，根据每个字符区域的上边缘中点利用最小二乘法拟合得到一条上边缘中点直线，根据每个字符区域的中心点利用最小二乘法拟合得到一条中心点直线，以及根据每个字符区域的下边缘中点利用最小二乘法拟合得到一条下边缘中点直线，分别计算三条直线的水平倾斜角度；

S3、若上边缘中点到拟合得到的上边缘中点直线的距离越大，则上边缘中点直线的拟合误差越大，上边缘中点直线的置信度也就越低；因此可以根据多个字符区域的上边缘中点到上边缘中点直线的平均距离确定上边缘中点直线的置信度，进而计算上边缘中点直线的权重；同理可以计算中心点直线和下边缘中点直线的权重；

S4、根据上边缘中点直线、中心点直线和下边缘中点直线的权重及各自的水平倾斜角度进行融合，计算车牌的最佳水平倾斜角度；

S5、根据确定的车牌最佳水平倾斜角度，对车牌进行水平倾斜矫正；

所述步骤S1包括：

S11、输入的彩色图像大小为Height×Width，对其进行灰度化，得到灰度图f(x,y)，x、y分别为横纵坐标值，为了去除边缘的干扰，取灰度图中间大小为height×width区域计算阈值T，计算公式如(1)，以此阈值T对灰度图进行二值化得到二值图像，对二值图像依次进行开运算、连通域轮廓检测，最终得到多个连通域轮廓的矩形边界框；

S12、结合标准车牌图像中字符的几何特性与实际场景中车牌模糊、残缺、车牌字符粘连因素，设置车牌字符的宽高比范围为R_w/h，车牌字符的面积为R_area，根据车牌字符特性剔除不符合要求的矩形边界框，具体规则为矩形边界框的宽高比在R_w/h范围内，矩形边界框所占面积比小于R_area，对所有矩形边界框进行分析，剔除不符合此规则的矩形边界框，将符合要求的M个矩形边界框确定为字符区域；

步骤S2包括：

S21、根据第i个字符区域的位置[x_i,y_i,w_i,h_i]计算上边缘中点坐标中心点坐标下边缘中点坐标其中(x_i,y_i)表示第i个字符区域的左上角坐标，i＝1,..,M，(w_i,h_i)表示第i个字符区域的宽和高，计算公式如(2)：

S22、对M个字符区域重复步骤S21，得到上边缘中点序列中心点序列下边缘中点序列对上边缘中点序列进行最小二乘拟合，得到上边缘中点直线L_up:y_up＝k_upx+b_up，对中心点序列进行最小二乘拟合，得到中心点直线L_mid:y_mid＝k_midx+b_mid，对下边缘中点序列进行最小二乘拟合，得到下边缘中点直线L_down:y_down＝k_downx+b_down，并根据直线斜率计算这三条直线的水平倾斜角度α_up、α_mid、α_down，计算公式如(3)：

α_l＝arctank_l，l∈{up,mid,down} (3)

所述步骤S5具体为：

以车牌图像中心点为旋转中心，上述计算得到的最佳水平倾斜角度α为旋转角度，旋转车牌图像，即可得到最终的水平倾斜矫正结果。