分享一個(gè)不錯(cuò)的基于深度學(xué)習(xí)的車牌檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

概述

基于深度學(xué)習(xí)的車牌識(shí)別，其中，車輛檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)直接使用YOLO偵測(cè)。而后，才是使用網(wǎng)絡(luò)偵測(cè)車牌與識(shí)別車牌號(hào)。

車牌的偵測(cè)網(wǎng)絡(luò)，采用的是resnet18，網(wǎng)絡(luò)輸出檢測(cè)邊框的仿射變換矩陣，可檢測(cè)任意形狀的四邊形。

車牌號(hào)序列模型，采用Resnet18+transformer模型，直接輸出車牌號(hào)序列。

數(shù)據(jù)集上，車牌檢測(cè)使用CCPD 2019數(shù)據(jù)集，在訓(xùn)練檢測(cè)模型的時(shí)候，會(huì)使用程序生成虛假的車牌，覆蓋于數(shù)據(jù)集圖片上，來(lái)加強(qiáng)檢測(cè)的能力。

車牌號(hào)的序列識(shí)別，直接使用程序生成的車牌圖片訓(xùn)練，并佐以適當(dāng)?shù)膱D像增強(qiáng)手段。模型的訓(xùn)練直接采用端到端的訓(xùn)練方式，輸入圖片，直接輸出車牌號(hào)序列，損失采用CTCLoss。

一、網(wǎng)絡(luò)模型

1、車牌的偵測(cè)網(wǎng)絡(luò)模型：

網(wǎng)絡(luò)代碼定義如下：

該網(wǎng)絡(luò)，相當(dāng)于直接對(duì)圖片劃分cell，即在16X16的格子中，偵測(cè)車牌，輸出的為該車牌邊框的反射變換矩陣。

2、車牌號(hào)的序列識(shí)別網(wǎng)絡(luò)：

車牌號(hào)序列識(shí)別的主干網(wǎng)絡(luò)：采用的是ResNet18+transformer，其中有ResNet18完成對(duì)圖片的編碼工作，再由transformer解碼為對(duì)應(yīng)的字符。

網(wǎng)絡(luò)代碼定義如下：

其中的Block類的代碼如下：

位置編碼的代碼如下：

Block類使用的自注意力代碼如下：

二、數(shù)據(jù)加載

1、車牌號(hào)的數(shù)據(jù)加載

同過(guò)程序生成一組車牌號(hào):

再通過(guò)數(shù)據(jù)增強(qiáng)，

主要包括：

三、訓(xùn)練

分別訓(xùn)練即可

其中，偵測(cè)網(wǎng)絡(luò)的損失計(jì)算，如下：

偵測(cè)網(wǎng)絡(luò)輸出的反射變換矩陣，但對(duì)車牌位置的標(biāo)簽給的是四個(gè)角點(diǎn)的位置，所以需要響應(yīng)轉(zhuǎn)換后，做損失。其中，該cell是否有目標(biāo)，使用CrossEntropyLoss，而對(duì)車牌位置損失，采用的則是L1Loss。

四、推理

1、偵測(cè)網(wǎng)絡(luò)的推理

按照一般偵測(cè)網(wǎng)絡(luò)，推理即可。只是，多了一步將反射變換矩陣轉(zhuǎn)換為邊框位置的計(jì)算。

另外，在YOLO偵測(cè)到得測(cè)量圖片傳入該級(jí)進(jìn)行車牌檢測(cè)的時(shí)候，會(huì)做一步操作。代碼見下，將車輛檢測(cè)框的圖片扣出，然后resize到長(zhǎng)寬均為16的整數(shù)倍。

2、序列檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)的推理

對(duì)網(wǎng)絡(luò)輸出的序列，進(jìn)行去重操作即可，如間隔標(biāo)識(shí)符為“*”時(shí)：

完整代碼

https://github.com/HibikiJie/LicensePlate

審核編輯：陳陳