基于FPGA的車牌傾斜校正系統

李洋等

摘 要：提出一種基于FPGA的傾斜車牌圖像實時校正架構，包括兩個過程：一個是車牌傾斜角檢測；另一個是傾斜車牌圖像校正。此架構能夠很好的實現傾斜角度在正負20度之間的傾斜車牌圖像的校正，并在VGA顯示器上實時顯示，為車牌字符分割提供了有利的條件。

關鍵詞：FPGA 傾斜角檢測 傾斜校正 實時

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2014）08（c）-0035-02

車牌識別在智能交通系統中占有重要地位，其過程可分為車牌圖像采集、車牌圖像預處理、車牌定位、車牌字符分割和車牌字符識別。車牌定位時可能會導致圖像傾斜，這對后面車牌字符分割產生影響，最終導致字符識別不理想。因此，在車牌定位后加上車牌傾斜校正尤為重要。

1 車牌傾斜校正

本文提出的車牌傾斜校正FPGA架構如圖1所示[1]。

1.1 傾斜角檢測

系統實現車牌傾斜角檢測：將YCbCr的高8位信號通過sobel模塊做二值化處理；然后將車牌區域的數據存儲；tan模塊實現的是-15到+15整數角度的正切值；在檢測傾斜角模塊中，每個角度依次由得到的正切值計算出車牌區域的傾斜坐標并提取出相應的像素值并累加；最后通過比較每個旋轉角度的像素累加值，最大累加的角度則為傾斜角[2]。

本文采用radon變換對車牌傾斜角進行檢測。實現過程中，重點是要將坐標轉換。

1.2 系統實現車牌傾斜校正

關于車牌傾斜校正，本文采用的方法是旋轉投影法[3]。

公式中為原圖像坐標點，為橫坐標，為縱坐標；為目標圖像坐標點，為橫坐標，為縱坐標。傾斜角為-15°到0°時要對圖像進行順時針旋轉；傾斜角為0°到+15°時要對圖像進行逆時針旋轉。

在對車牌區域圖像傾斜校正時，由于坐標的變換使得輸出像素為非整數值，所以，要對圖像數據進行插值運算，本文采用雙線性插值來解決這個問題[4]。

2 實驗結果

本文提出的基于FPGA車牌傾斜角校正架構的程序，是采用Verilog硬件描述語言實現的。芯片型號為Altera公司的EP2C70F896C6N。輸入信號是由攝像機采集的一張傾斜的車牌圖像，校正后在分辨率為的VGA上顯示。實驗結果如圖2所示，左邊圖像傾斜°，右邊圖像傾斜9°。

3 結論

本文中我們討論了基于FPGA實現傾斜車牌圖像校正，充分利用了FPGA的重建性和擴展型來實現車牌圖像的傾斜校正，所以此系統可以按需要進行修改而不必調整其硬件架構，具有很好的靈活性。實驗結果以證明了架構是可行的，在車牌識別系統中使后面的字符分割更可靠。

參考文獻

[1] 李佳悅.基于FPGA的車牌傾斜校正算法研究及實現[D].長春：長春理工大學，2012.

[2] 賈曉丹，李文舉，王海嬌.一種新的基于Radon變換的車牌傾斜校正方法[J].計算機工程與應用，2008，44（3）：245-248.

[3] 李文舉，梁德群，崔連延，等.一種新的車牌傾斜校正方法[J].信息與控制，2004，33（2）：231-235.

[4] 陳寶平，趙俊嵐，尹志凌.雙線性插值算法的一種快速實現方法[J].北京電子科技學院學報，2004，12（4）：21-23.endprint

摘 要：提出一種基于FPGA的傾斜車牌圖像實時校正架構，包括兩個過程：一個是車牌傾斜角檢測；另一個是傾斜車牌圖像校正。此架構能夠很好的實現傾斜角度在正負20度之間的傾斜車牌圖像的校正，并在VGA顯示器上實時顯示，為車牌字符分割提供了有利的條件。

關鍵詞：FPGA 傾斜角檢測 傾斜校正 實時

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2014）08（c）-0035-02

車牌識別在智能交通系統中占有重要地位，其過程可分為車牌圖像采集、車牌圖像預處理、車牌定位、車牌字符分割和車牌字符識別。車牌定位時可能會導致圖像傾斜，這對后面車牌字符分割產生影響，最終導致字符識別不理想。因此，在車牌定位后加上車牌傾斜校正尤為重要。

1 車牌傾斜校正

本文提出的車牌傾斜校正FPGA架構如圖1所示[1]。

1.1 傾斜角檢測

系統實現車牌傾斜角檢測：將YCbCr的高8位信號通過sobel模塊做二值化處理；然后將車牌區域的數據存儲；tan模塊實現的是-15到+15整數角度的正切值；在檢測傾斜角模塊中，每個角度依次由得到的正切值計算出車牌區域的傾斜坐標并提取出相應的像素值并累加；最后通過比較每個旋轉角度的像素累加值，最大累加的角度則為傾斜角[2]。

本文采用radon變換對車牌傾斜角進行檢測。實現過程中，重點是要將坐標轉換。

1.2 系統實現車牌傾斜校正

關于車牌傾斜校正，本文采用的方法是旋轉投影法[3]。

公式中為原圖像坐標點，為橫坐標，為縱坐標；為目標圖像坐標點，為橫坐標，為縱坐標。傾斜角為-15°到0°時要對圖像進行順時針旋轉；傾斜角為0°到+15°時要對圖像進行逆時針旋轉。

在對車牌區域圖像傾斜校正時，由于坐標的變換使得輸出像素為非整數值，所以，要對圖像數據進行插值運算，本文采用雙線性插值來解決這個問題[4]。

2 實驗結果

本文提出的基于FPGA車牌傾斜角校正架構的程序，是采用Verilog硬件描述語言實現的。芯片型號為Altera公司的EP2C70F896C6N。輸入信號是由攝像機采集的一張傾斜的車牌圖像，校正后在分辨率為的VGA上顯示。實驗結果如圖2所示，左邊圖像傾斜°，右邊圖像傾斜9°。

3 結論

本文中我們討論了基于FPGA實現傾斜車牌圖像校正，充分利用了FPGA的重建性和擴展型來實現車牌圖像的傾斜校正，所以此系統可以按需要進行修改而不必調整其硬件架構，具有很好的靈活性。實驗結果以證明了架構是可行的，在車牌識別系統中使后面的字符分割更可靠。

參考文獻

[1] 李佳悅.基于FPGA的車牌傾斜校正算法研究及實現[D].長春：長春理工大學，2012.

[2] 賈曉丹，李文舉，王海嬌.一種新的基于Radon變換的車牌傾斜校正方法[J].計算機工程與應用，2008，44（3）：245-248.

[3] 李文舉，梁德群，崔連延，等.一種新的車牌傾斜校正方法[J].信息與控制，2004，33（2）：231-235.

[4] 陳寶平，趙俊嵐，尹志凌.雙線性插值算法的一種快速實現方法[J].北京電子科技學院學報，2004，12（4）：21-23.endprint

摘 要：提出一種基于FPGA的傾斜車牌圖像實時校正架構，包括兩個過程：一個是車牌傾斜角檢測；另一個是傾斜車牌圖像校正。此架構能夠很好的實現傾斜角度在正負20度之間的傾斜車牌圖像的校正，并在VGA顯示器上實時顯示，為車牌字符分割提供了有利的條件。

關鍵詞：FPGA 傾斜角檢測 傾斜校正 實時

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2014）08（c）-0035-02

車牌識別在智能交通系統中占有重要地位，其過程可分為車牌圖像采集、車牌圖像預處理、車牌定位、車牌字符分割和車牌字符識別。車牌定位時可能會導致圖像傾斜，這對后面車牌字符分割產生影響，最終導致字符識別不理想。因此，在車牌定位后加上車牌傾斜校正尤為重要。

1 車牌傾斜校正

本文提出的車牌傾斜校正FPGA架構如圖1所示[1]。

1.1 傾斜角檢測

系統實現車牌傾斜角檢測：將YCbCr的高8位信號通過sobel模塊做二值化處理；然后將車牌區域的數據存儲；tan模塊實現的是-15到+15整數角度的正切值；在檢測傾斜角模塊中，每個角度依次由得到的正切值計算出車牌區域的傾斜坐標并提取出相應的像素值并累加；最后通過比較每個旋轉角度的像素累加值，最大累加的角度則為傾斜角[2]。

本文采用radon變換對車牌傾斜角進行檢測。實現過程中，重點是要將坐標轉換。

1.2 系統實現車牌傾斜校正

關于車牌傾斜校正，本文采用的方法是旋轉投影法[3]。

公式中為原圖像坐標點，為橫坐標，為縱坐標；為目標圖像坐標點，為橫坐標，為縱坐標。傾斜角為-15°到0°時要對圖像進行順時針旋轉；傾斜角為0°到+15°時要對圖像進行逆時針旋轉。

在對車牌區域圖像傾斜校正時，由于坐標的變換使得輸出像素為非整數值，所以，要對圖像數據進行插值運算，本文采用雙線性插值來解決這個問題[4]。

2 實驗結果

本文提出的基于FPGA車牌傾斜角校正架構的程序，是采用Verilog硬件描述語言實現的。芯片型號為Altera公司的EP2C70F896C6N。輸入信號是由攝像機采集的一張傾斜的車牌圖像，校正后在分辨率為的VGA上顯示。實驗結果如圖2所示，左邊圖像傾斜°，右邊圖像傾斜9°。

3 結論

本文中我們討論了基于FPGA實現傾斜車牌圖像校正，充分利用了FPGA的重建性和擴展型來實現車牌圖像的傾斜校正，所以此系統可以按需要進行修改而不必調整其硬件架構，具有很好的靈活性。實驗結果以證明了架構是可行的，在車牌識別系統中使后面的字符分割更可靠。

參考文獻

[1] 李佳悅.基于FPGA的車牌傾斜校正算法研究及實現[D].長春：長春理工大學，2012.

[2] 賈曉丹，李文舉，王海嬌.一種新的基于Radon變換的車牌傾斜校正方法[J].計算機工程與應用，2008，44（3）：245-248.

[3] 李文舉，梁德群，崔連延，等.一種新的車牌傾斜校正方法[J].信息與控制，2004，33（2）：231-235.

[4] 陳寶平，趙俊嵐，尹志凌.雙線性插值算法的一種快速實現方法[J].北京電子科技學院學報，2004，12（4）：21-23.endprint