3166 2011, Vol.32, No.9 计算机工程与设计 Computer Engineering and Design
0 引 言
车牌识别技术是智能交通系统的重要组成部分,典型的
车牌识别系统包括车牌定位、字符分割与字符识别等 3 个部
分,其中字符识别环节尤其重要,是整个系统的核心,直接决
定着最终的识别性能。字符识别算法主要有模板匹配算法
[
1-2
]
和神经网络算法
[
3-4
]
两大类,前者运算速度较快,但抗干扰能力
很差,当字符分割稍有偏差或字符图像有噪声干扰等因素存
在时,往往会导致算法准确率迅速下降;后者一般具有良好的
适应性、容错性和学习能力,但算法的可行性及泛化能力往往
会受到诸如数据的选择、网络结构的设计、学习训练算法的设
计、参数的优化等因素的影响,而且收敛速度较慢,在对车牌
字符识别时很难达到较高且稳定的识别率。
支持向量机
(
support vector machines,SVM
)
是1995 年由Va-
pnik 提出的基于统计学习理论的新式机器学习方法,由于其
强大的分类与泛化能力、灵活的分类方式以及对特征参数数
量不敏感的特点,目前已广泛应用于许多模式识别领域。SVM
最初虽是基于二类分类问题提出的,但经过算法的改进,完全
可以解决车牌字符识别等多类分类问题。目前常用的 SVM
多类分类算法
[
5
]
主要有“一对多”、“一对一”、有向无循环图、二
叉分类树等,这些算法虽然能应用于车牌字符的识别,但最终
的识别率和识别速度往往很难达到较高的要求,实际上,SVM
多类分类器的整体性能不但与多类分类策略密切相关,而且
还与参与分类的特征向量的维数和数量等因素密切相关,所
以,针对车牌字符识别问题,本文在对字符特征向量充分降维
处理的基础上,首先利用字符稳定的欧拉数特征对字符集进
行初分类生成字符子集,然后利用 Fisher 判别准则设计 SVM
二叉分类树并对各个字符子集进行细分类,最终获得较高识
别率与识别速度。
1 字符图像预处理
为了保证字符特征提取的可靠性,需要对字符分割环节
收稿日期:
2010-09-30
;修订日期:
2010-12-15
。
作者简介:王伟
(
1977
-
)
,男,河南周口人,硕士研究生,研究方向为图像处理、计算机视觉; 马永强
(
1965
-
)
,男,福建福州人,教授,研
究方向为网络与信息系统、基于视频图像的监测技术、计算机在电气化铁路中的应用; 彭强
(
1964
-
)
,男,四川成都人,博士,教授,研究方
向为多媒体技术、视频编码与传输、智能交通、计算机视觉等。
E-mail
:
hdwwang@126.com
SVM
多类分类器在车牌字符识别中的应用
王 伟, 马永强, 彭 强
(
西南交通大学 信息科学与技术学院,四川 成都 610031
)
摘 要:为解决普通支持向量机多类分类器对车牌字符识别准确率低、速度慢等问题,研究了基于支持向量机二叉分类树
的车牌字符识别算法。根据车牌字符的结构特征提出了利于字符分类的粗像素特征提取方案,并对字符进行相应的特征提
取,通过 KL 变换对生成的特征向量进行降维处理以提高字符识别速度,最后利用 Fisher 判别准则构造支持向量机二叉分类
树,保证每类字符均具有最大可分离性,提高了字符识别率。对车牌字符集进行了识别测试,实验结果表明了该算法的可行
性和有效性。
关键词:支持向量机; 特征向量; 字符识别; KL 变换; 二叉树
中图法分类号:TP391.4 文献标识码:A 文章编号:1000-7024
(
2011
)
09-3166-04
Application of SVM multi-classifier on license plate character recognition
WANG Wei, MA Yong-qiang, PENG Qiang
(
College of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China
)
Abstract:To solve the problems of low accuracy and speed of License Plate character recognition basedon general support vector machine
multi-class classifier effectively, an algorithm of character recognition based on support vector machine binary classification is studied.
Firstly, the scheme of coarse pixel feature extraction is proposed, which is helpful for character classification according to the structure
of character, and then, character image features are extracted by coarse pixel feature algorithm and the primitive feature vectors will be
acquired and decreased by KL transformation to improve the speed of character recognition. Finally, the Support Vector Machine binary
classification trees based on Fisher criterion are built, which can guarantee the maximal class separability of every character set and im-
prove recognition accuracy. In the experiment of character recognition, the results show the feasibility andeffectiveness of the algorithm.
Key words:support vector machine; feature vector; character recognition; KL transformation; binary tree
计算机工程与设计 Computer Engineering and Design
DOI:10.16208/j.issn1000-7024.2011.09.049