TensorFlow基于MNIST数据集实现车牌识别(初步演示版)

2024-09-29 16:16:12

在前几天写的一篇博文《如何从TensorFlow的mnist数据集导出手写体数字图片》中，我们介绍了如何通过TensorFlow将mnist手写体数字集导出到本地保存为bmp文件。

车牌识别在当今社会中广泛存在，其应用场景包括各类交通监控和停车场出入口收费系统，在自动驾驶中也得到一定应用，其原理也不难理解，故很适合作为图像处理+机器学习的入门案例。

现在我们不妨酝酿一个大胆的想法：在TensorFlow中通过卷积神经网络+mnist数字集实现车牌识别。

实际上车牌字符除了数字0-9，还有字母A-Z，以及各省份的简称。只包含数字0-9的mnist是不足以识别车牌的。故本文所做实验仅出于演示目的。

由于车牌数字是正体，而mnist是手写体，为提高识别率，需要从mnist图片集中挑选出形状比较规则工整的图片作为训练图片，否则识别率不高。作为参考，下图是我挑选出来的一部分较工整数字：

（如果你需要我挑选出来的图片，可以评论或私信我留下邮箱）

出于演示目的，我们从网上找到下面这张图片：

现在我们假设该车牌号为闽0-16720（实际上是闽O-1672Q），暂不识别省份简称，只识别0-16720。

上图经过opencv定位分割处理后，得到以下几张车牌字符。

现在我们通过如下代码，将这几张字符图片输入到上一篇博文《如何用TensorFlow训练和识别/分类自定义图片》中构建的网络：

  license_num = []
  for n in range(2,8):
    path = "result/%s.bmp" % (n)
    img = Image.open(path)
    width = img.size[0]
    height = img.size[1]

    img_data = [[0]*784 for i in range(1)]
    for h in range(0, height):
      for w in range(0, width):
        if img.getpixel((w, h)) < 190:
          img_data[0][w+h*width] = 0
        else:
          img_data[0][w+h*width] = 1

    # 获取softmax结果前三位的index和概率值
    soft_max = tf.nn.softmax(tf.matmul(h_fc1_drop, W_fc2) + b_fc2)
    result = sess.run(soft_max, feed_dict = {x: np.array(img_data), keep_prob: 1.0})
    max1 = 0
    max2 = 0
    max3 = 0
    max1_index = 0
    max2_index = 0
    max3_index = 0
    for j in range(10):
      if result[0][j] > max1:
        max1 = result[0][j]
        max1_index = j
        continue
      if (result[0][j]>max2) and (result[0][j]<=max1):
        max2 = result[0][j]
        max2_index = j
        continue
      if (result[0][j]>max3) and (result[0][j]<=max2):
        max3 = result[0][j]
        max3_index = j
        continue
    license_num.append(max1_index)

    print ("softmax结果前三位概率：%s: %.2f%%  %s: %.2f%%  %s: %.2f%%"
        % (max1_index,max1*100, max2_index,max2*100, max3_index,max3*100))
  print ("车牌号为: %s" % license_num)

然后运行程序，结果如下：

可以看出，分类结果为016720，是正确的，而softmax计算结果可信度也是可以接受的。

后续将给出包含省份简称和字母A-Z的完整例子。

最后附上本文程序的完整代码（运行之前需要确保你的数据集和待识别图片的位深度都是8，也就是一个像素的颜色值用一个字节（8bits）表示，不然会出错）：

PS：支持省份简称和字母的车牌识别程序详见《TensorFlow车牌识别完整版（含车牌数据集）》

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。

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