基于python+Opencv的车牌识别-创新互联

车牌识别包括车牌检测（通过图像分割、特征提取获得车牌位置）＋车牌识别（对检测到的车牌进行字符内容识别）。

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一、基本流程如下：

1.车牌检测

1）读取需要进行车牌识别的图片；

2）对图像进行灰度化处理（高斯模糊可选择是否进行）和灰度拉伸；

3）进行开运算，消除图像中的噪声；

4）将灰度拉伸后的图像和开运算后的图像求差，并输出其绝对值；

5）将图像二值化，并利用Canny边缘算法提取图像中边缘轮廓；

6）进行闭运算操作，获得小连通域；

7）进行两次开运算操作，获得大连通域；

8）利用车牌长宽比筛选可能属于车牌区域的框，在原图中绘制矩形 。

2.车牌字符识别

1）对车牌ROI图像进行灰度化处理；

2）利用形态学运算中的闭运算消除灰度图像噪声点；

3）利用百度飞桨OCR识别车牌字符与位置；

4）将结果打印并在图片上显示出来。

二、实际代码测试：

1.输入图像：

2.输出图像：

三、注意事项

1.目前代码进行过单个车牌检测，未对多个车牌进行检测；

2.paddleOCR下载和配置，且容易出错，实际使用中速度较慢，可考虑使用EASYOCR作为代替。

附上代码

import cv2
from matplotlib import pyplot as plt
import os
import numpy as np
from paddleocr import PaddleOCR, draw_ocr
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont

#利用paddelOCR进行文字扫描，并输出结果
def text_scan(img_path):
    ocr = PaddleOCR(use_angle_cls=True, use_gpu=False)
    #img_path = r'test image/license_plate1.jpg'
    result = ocr.ocr(img_path, cls=True)
    for line in result:
    #print(line)
	return result

#在图片中写入将车牌信息
def infor_write(img,rect,result):
    text=result[1][0]
    cv2img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)  # cv2和PIL中颜色的hex码的储存顺序不同
    pilimg = Image.fromarray(cv2img)
	#PIL图片上打印汉字
    draw = ImageDraw.Draw(pilimg)  # 图片上打印
    font = ImageFont.truetype("simhei.ttf",20, encoding="utf-8")  # 参数1：字体文件路径，参数2：字体大小
    draw.text((rect[2], rect[1]), str(text), (0,255,0), font=font)  # 参数1：打印坐标，参数2：文本，参数3：字体颜色，参数4：字体
    #PIL图片转cv2 图片
    cv2charimg = cv2.cvtColor(np.array(pilimg), cv2.COLOR_RGB2BGR)
    return cv2charimg


#图像去噪灰度处理
def gray_guss(img):
    img=cv2.GaussianBlur(img,(1,1),0)
    gray=cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    return gray

#图像尺寸变换
def img_resize(img):
    a=400*img.shape[0]/img.shape[1]
    a=int(a)
    img=cv2.resize(img,(400,a))
    return img

#Sobel检测,x方向上的边缘检测（增强边缘信息）
def Sobel_detec(img):
    Sobel_x = cv2.Sobel(img, cv2.CV_16S, 1, 0)
    absX = cv2.convertScaleAbs(Sobel_x)
    return absX

#寻找某区域大外接矩形框4点坐标
def find_retangle(contour):
    y,x=[],[]
    for p in contour:
        y.append(p[0][0])
        x.append(p[0][1])
    return [min(y),min(x),max(y),max(x)]

#寻找并定位车牌轮廓位置
def locate_license(img):
    blocks=[]
    contours,hierarchy=
          cv2.findContours(img,cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
    for c in contours:
        x,y,w,h=cv2.boundingRect(c)
        r=find_retangle(c)
        a=(r[2]-r[0])*(r[3]-r[1])#r=[min(y),min(x),max(y),max(x)]
        s=(r[2]-r[0])/(r[3]-r[1])

    #根据轮廓形状特点，确定车牌的轮廓位置并截取图像
    if (w>(h * 3)) and (w< (h * 5)):
        # img=oriimg[y:y+h,x:x+w]
        # cv2.rectangle(oriimg, (x, y), (x+w, y+h), (0, 255, 0), 2)
        blocks.append([r, a, s])

    # 选出面积大的3个区域
    blocks = sorted(blocks, key=lambda b: b[1])[-3:]  # 按照blocks第3个元素大小进行排序

	# 使用颜色识别判断出最像车牌的区域
	maxweight, maxindex = 0, -1

	# 划分ROI区域
    for i in range(len(blocks)):
        b = oriimg[blocks[i][0][1]:blocks[i][0][3], blocks[i][0][0]:blocks[i][0][2]]

    # RGB转HSV
    hsv = cv2.cvtColor(b, cv2.COLOR_BGR2HSV)

    # 蓝色车牌范围
   lower = np.array([100, 50, 50])
	upper = np.array([140, 255, 255])

    # 根据阈值构建掩模
    mask = cv2.inRange(hsv, lower, upper)

    # 统计权值
    w1 = 0
    for m in mask:
        w1 += m / 255
    w2 = 0
    for w in w1:
        w2 += w

    # 选出大权值的区域
    if w2 >maxweight:
        maxindex = i
        maxweight = w2

	# print(blocks[maxindex][0])
	return blocks[maxindex][0]#blocks[maxindex][0]即为车牌轮廓位置理想外轮廓


#图像预处理+车牌轮廓位置检测
def fine_lisecenpts(img):
    # 图像去噪灰度处理
    guss = gray_guss(img)

    # Sobel检测，增强边缘信息
    sobel = Sobel_detec(guss)

    # 图像阈值化操作——获得二值化图
    ret, threshold = cv2.threshold(sobel, 0, 255, cv2.THRESH_OTSU)

    # # 对二值化图像进行边缘检测(可选，通过边缘检测后，最终进行形态学运算得到的轮廓面积更大)
    # threshold=cv2.Canny(threshold,threshold.shape[0],threshold.shape[1])

    #形态学运算（从图像中提取对表达和描绘区域形状有意义的图像分量）——闭操作
    kernelX = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (30, 10))
    closing = cv2.morphologyEx(threshold, cv2.MORPH_CLOSE, kernelX, iterations=1)

    # 腐蚀（erode）和膨胀（dilate）
    kernelX=cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(50,1))
    kernelY=cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(1,20))

    #x方向上进行闭操作（抑制暗细节）
    img=cv2.dilate(closing,kernelX)
    img=cv2.erode(img,kernelX)

    #y方向上进行开操作
    img=cv2.erode(img,kernelY)
    img=cv2.dilate(img,kernelY)

    #进行中值滤波去噪
    Blur=cv2.medianBlur(img,15)

    #寻找轮廓
    rect=locate_license(Blur)

    return rect,Blur


#车牌字符识别
def seg_char(rect_list,img):
    img=oriimg[rect_list[1]:rect_list[3], rect_list[0]:rect_list[2]]

    # 图像去噪灰度处理
    gray=gray_guss(img)

    # 图像阈值化操作-获得二值化图（可选）
  #ret,charimage=cv2.threshold(gray,0,255,cv2.THRESH_BINARY_INV+cv2.THRESH_OTSU)

    #图像进行闭运算
    k1 = np.ones((1, 1), np.uint8)
    close = cv2.morphologyEx(gray, cv2.MORPH_CLOSE, k1)
    cv2.imshow('close', close)
    cv2.imwrite('test image/Char_img.jpg',close)
    cv2.waitKey()

    res=text_scan(r'test image/Char_img.jpg')

    return res

#主函数区
if __name__ == '__main__':
    img=cv2.imread('test image/license_plate1.jpg')
    # 改变图像尺寸
    img=img_resize(img)
    oriimg=img.copy()
	#寻找到车牌外轮廓矩形坐标
	rect, img=fine_lisecenpts(img)
	#利用车牌轮廓坐标划分ROI区域用于字符识别，利用OCR识别车牌字符并返回字符串内容
	result=seg_char(rect,oriimg)
    #循环读取车牌字符串并写入到图片中
    for list in result:
        oriimg=infor_write(oriimg, rect, list)
    cv2.rectangle(oriimg, (rect[0], rect[1]), (rect[2], rect[3]), (0, 255, 0), 2)
    cv2.imshow('oriimg',oriimg)
    cv2.waitKey()

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