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(qū)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(qū)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(qū)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(qū)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(qū)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(qū)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(qū)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(qū)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(qū)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