Unet车牌分割,矫正

机器学习AI算法工程

共 2814字,需浏览 6分钟

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2021-01-15 02:56







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1.车牌定位

首先贴一下图像分割的效果图:


我们可以通过图像分割算法对一张输入图片进行分割,分割后的图形其实是对原图中的区域进行的分类标注,例如这里我们可以将原图标注为2类,一类就是车牌区域,还有一类就是无关的背景区域。说到标注图形就不得不说labelme了,我们可以在cmd界面通过命令 pip install labelme 进行labelme库的安装,安装结束在cmd界面输入labelme即可打开lablem软件的标注界面如下:





1. 点击OpenDir ,选择我们准备好的车辆数据集(注意:一定要先把图片全都resize为训练时所需的大小,再进行标注。我们知道图片数据的范围是0-255,背景为黑色0,车牌区域为255,我们需要的是标注好的图片即img_mask中值只有{0,255}这2种,如果我们不先resize,标注完再resize会导致一个大问题,就是数据的值并不是二类,会出现{0,1,10,248,251,255}等类似的多值问题,我在之前就遇到这样的问题,不得已又重新标注了300多张图)

2. 点击左上角File—>将Save Automatically勾选上,点击Change Output Dir选择保存路径,我这里是在桌面D:/desktop/下新建了一个文件夹命名为labelme,在labelm文件夹中新建了一个json文件夹用于保存我们标注的json数据,这里我们Change Output Dir的保存路径就选它,还新建了一个data文件夹用于存放后续转换的图片数据,而待标注图片在pic文件中,存放的都是resize好的512×512的图片,命名格式最好像我这样






3. 准备好上述一切就可以开始标注了,点击软件左侧的   这是画任意多边形的按钮,鼠标左键点击进行标注,最后双击鼠标左键会锁定标注区域,出现如下图界面,第一次标注需输入名称,后续标注就自动显示了,点击ok后标注的线条变为红色,同时json文件夹也会相应保存和pic名字对应的json文件:





4. 全部标注结束后,使用如下代码将json数据提取出来并保存到train_image和train_label文件夹中,u-net部分的数据集我一共标注了1200多张,最终效果很棒,达到了定位的效果。


标注好的u-net训练图片就准备好了,分别在train_image和train_label文件夹中,一并放在unet_datasets文件夹内,如下图所示:




接下来是u-net模型搭建和训练,使用tensorflow的keras实现,贴一下我训练u-net用的代码:




代码 ,模型 获取方式

关注微信公众号 datayx  然后回复 unet 即可获取。

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2.车牌矫正


训练u-net得到unet.h5

u-net分割和cv2矫正的代码


上述代码关键部分是要获取车牌四边形的四个顶点,一开始只使用cont中坐标到外接矩形四个端点的距离,发现对于倾斜度很高的车牌效果可能不佳,见下图,可以观察到,计算得到的4个黄色坐标中,左右有2个黄色点并不处在四边形的顶点位置,这样矫正效果大打折扣,同时也会影响后续的识别效果



发现上述问题后,我又想了个方法就是加入了上述的point_to_line_distance函数,即还计算坐标点到上下两条边的距离,并添加了权重,经过调整权重设置为0.975倍的点线距离,0.025点到端点距离时整体效果较佳,最终矫正效果如下图:



矫正效果大大改善后,识别率也将大大提高。

最终运行后上述代码后,提取的license文件夹中的车牌图如下:






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