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车牌识别(四)灰度算法

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发表于 2018-8-3 10:34:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 乘简 于 2018-8-3 10:59 编辑

接下来,就是把旋转矫正的小区域车牌图灰度化,所谓灰度化,就是以车牌中字的颜色为白色这一特点计算的,防止有些车牌上面很脏,但这些脏东西一般都不是白色的,所以可以把白色过滤出来,再二值化,从中抓取出文字进行识别!

其实一个颜色是否为灰度色,主要就是看红绿蓝3基色是不是相等,如果相等则是灰度色,不相等就偏红,绿,蓝

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef unsigned long       DWORD;
typedef int                 BOOL;
typedef unsigned char       BYTE;
typedef unsigned short      WORD;
typedef float               FLOAT;
typedef unsigned char       byte;

#define max(a,b)            (((a) > (b)) ? (a) : (b))
#define min(a,b)            (((a) < (b)) ? (a) : (b))

//BMP图像结构
struct BMP_img
{
    //{BMP头
    BYTE  bfType[2];//类型,判断是否为‘B’,‘M’
    DWORD size;//文件尺寸
    DWORD reser;//保留,为0
    DWORD header_length;//头部长度,也就是数据起始位置
    //}BMP头长度,14字节

    //{信息头40字节
    DWORD infoheader_length;//信息头长度,40
    DWORD width;//图像宽度
    DWORD height;//图像高度
    WORD  biplanes;//颜色平面数,为1
    WORD  bmp_type;/* 8bit 24bit; */
    DWORD compres;//0表示不压缩
    DWORD datasize;//数据长度,size-54
    DWORD bixpm;//水平分辩率
    DWORD biypm;//垂直分辩率
    DWORD clrused;//为0所有颜色,其它的为索引数
    DWORD relclrused;//0表示都重要
    //}信息头结束

    //其它信息
    BYTE *image;//指向一块内存,保存BMP的内容
    DWORD lineBytes;//一行占多少字节
};

//从源BMP图中,剪切车牌所在区域的新结构
struct Bmp1{
    DWORD width;
    DWORD height;
    BYTE *image;
    int left[10];//保存车牌中7个字的左右列
    int right[10];
    int top[10];//保存车牌上下位置
    int bottom[10];
    int up;
    int down;
    byte strr[7][1024];
    byte string[7];//反回已找到的车牌下标
    float ang;//倾斜角度
};

//蓝色车牌
struct HSV{
  float H;//H值范围:190 ~ 245
  float S;//S值范围: 0.35 ~ 1,我理解为黑白灰度
  int V;//V值范围: 0.3 ~ 1
};

//文件图文件到内存中
int read_img(char const *fn, struct BMP_img *img)
{
    FILE *infile;
    if((infile=fopen(fn,"rb"))==NULL)return 0;

    fread(&img->bfType,2,1,infile);//BM
    if(!(img->bfType[0]=='B' && img->bfType[1]=='M'))return 0;
    fread(&img->size,sizeof(DWORD),1,infile);
    printf("\nBMP size             :%d",(int)img->size);
    fread(&img->reser,sizeof(DWORD),1,infile);
    printf("\n保留位:");
    fread(&img->header_length,sizeof(DWORD),1,infile);
    printf("\nheader length    :%d",(int)img->header_length);
    fread(&img->infoheader_length,sizeof(DWORD),1,infile);
    fread(&img->width, sizeof(DWORD), 1, infile);
    fread(&img->height, sizeof(DWORD), 1, infile);
    printf( "\nwidth   :%d\n  height  :%d ", (int)img->width, (int)img->height);
    fread(&img->biplanes, sizeof(WORD), 1, infile);
    fread(&img->bmp_type, sizeof(WORD), 1, infile);
    printf("\nBMP Tpye             :%d ", img->bmp_type);
    fread(&img->compres, sizeof(DWORD), 1, infile);
    if(img->compres==0) {printf("\nbmp图片为非压缩!");}printf(" ");
    fread(&img->datasize, sizeof(DWORD), 1, infile);
    printf("\nBMP Data Size        :%d ",(int)img->datasize);
    fread(&img->bixpm, sizeof(DWORD), 1, infile);
    fread(&img->biypm, sizeof(DWORD), 1, infile);
    fread(&img->clrused, sizeof(DWORD), 1, infile);
    printf("\n实际使用颜色数=%d ",(int)img->clrused);printf(" ");
    fread(&img->relclrused, sizeof(DWORD), 1, infile);

    if(img->bmp_type==24)//24位色,这里只考虑24位色图,其它的不考虑
    {
        img->lineBytes=((img->width*3+3)>>2)<<2;//计算一行需要多少字节,对齐到4字节

        //byte *temp=(byte *)malloc(sizeof(byte) * img->height * img->lineBytes);//分配一块内存,用于读文件
        img->image=(byte *)malloc(img->lineBytes*img->height);//分配一块内存,用于保存图像数据
        if(img->image==NULL) fprintf(stderr, "\n Allocation error for temp in read_bmp() \n");
        fseek(infile, img->header_length, SEEK_SET);//跳过头部,也就是跳到图像位置
        fread(img->image, sizeof(byte), (img->lineBytes)*img->height, infile);//全部读到内存中
    }
    fclose(infile);
    return 1;
}

//把二值图保存为24位黑白图
void WriteBmp1(char const *fn,byte *bmp,int width,int height)
{
    int w4;
    struct BMP_img img;
    //一行有多少个字节
    img.lineBytes=((width*3+3)>>2)<<2;//对齐到4字节边界
    w4=img.lineBytes*height;//图像尺寸
    img.bfType[0]='B';img.bfType[1]='M';
    img.size=w4+54;
    img.reser=0;
    img.header_length=54;
    img.infoheader_length=40;
    img.width=width;
    img.height=height;
    img.biplanes=1;
    img.bmp_type=24;
    img.compres=0;
    img.datasize=w4;
    img.bixpm=0;
    img.biypm=0;
    img.clrused=0;
    img.relclrused=0;
    
    FILE *infile;
    if((infile=fopen(fn,"wb"))==NULL)
    {
        return;
    }
    fwrite(&img.bfType,2,1,infile);//printf("\n打开的图为 %d",img->bfType);//B M
    fwrite(&img.size,sizeof(DWORD),1,infile);     //        printf("\nBMP size             :%l",img->size);
    fwrite(&img.reser,sizeof(DWORD),1,infile);//printf("\n保留位:");
    fwrite(&img.header_length,sizeof(DWORD),1,infile); //printf("\nheader length    :%l",img->header_length);
    fwrite(&img.infoheader_length,sizeof(DWORD),1,infile);
    fwrite(&img.width, sizeof(DWORD), 1, infile);
    fwrite(&img.height, sizeof(DWORD), 1, infile);     //printf( "\nwidth   :%l\n  height  :%l ", img->width, img->height);
    fwrite(&img.biplanes, sizeof(WORD), 1, infile);
    fwrite(&img.bmp_type, sizeof(WORD), 1, infile);  // printf("\nBMP Tpye             :%l ", img->bmp_type);
    fwrite(&img.compres, sizeof(DWORD), 1, infile);    //if(img->compres==0) {printf("\nbmp图片为非压缩!");}printf(" ");
    fwrite(&img.datasize, sizeof(DWORD), 1, infile);//printf("\nBMP Data Size        :%l ",img->datasize);
    fwrite(&img.bixpm, sizeof(DWORD), 1, infile);
    fwrite(&img.biypm, sizeof(DWORD), 1, infile);
    fwrite(&img.clrused, sizeof(DWORD), 1, infile);    //printf("\n实际使用颜色数=%d ",img->clrused);printf(" ");
    fwrite(&img.relclrused, sizeof(DWORD), 1, infile);
    
    byte *wbmp=(byte*)malloc(w4);//后面多加两个字节,用于4字节对齐
    for(int i=0,s,w;i<height;i++)
    {
        s=i*width;
        w=i*img.lineBytes;
        for(int j=0;j<width;j++)
        {
            if(bmp[s+j]){
                wbmp[w+j*3]=wbmp[w+j*3+1]=wbmp[w+j*3+2]=bmp[s+j];
            }
            else wbmp[w+j*3]=wbmp[w+j*3+1]=wbmp[w+j*3+2]=0;                
        }
    }
    fwrite(wbmp,img.datasize,1,infile);
    free(wbmp);
    fclose(infile);
}

//灰度,不再是蓝色变白色,其它变黑色的,而是从黑到白变灰,
//因为车牌是白色的字,所以与蓝底无关了,即使蓝底上有一些不干净的点,也可以过滤掉
void huidu(byte *srcBmp,byte *dstBmp,int width,int height)
{
    int i,j;
    int n;
    float gray;
    for(i=0;i<height;i++)
    {
        for(j=0,n=0;j<width;n+=3,j++)
        {
            //灰义勇=红色*0.299 + 绿色*0.578 + 蓝色*0.114
            gray=srcBmp[i*width*3+n+2]*0.299 + srcBmp[i*width*3+n+1]*0.578 + srcBmp[i*width*3+n]*0.114;
            //当然,也可以采用下面的算法,平均3种颜色
			//gray=((int)srcBmp[i*width*3+n+2]+(int)srcBmp[i*width*3+n+1]+srcBmp[i*width*3+n])/3.0+0.5;
            dstBmp[i*width+j]=(byte)(gray+0.5);
        }
    }
}

int main(int argc, char **argv)
{
    struct BMP_img img;//定义结构

    //把当前文件夹下的1.bmp文件内容,读到img结构中,并上下镜像
    if(read_img("1.bmp", &img)==0)
    {
        printf("error");
        return 0;
    }
    
    byte *temp=(byte*)malloc(img.width*img.height);
    huidu(img.image,temp,img.width,img.height);
    
    //写入镜像后的数据到2.bmp中
    WriteBmp1("2.bmp",temp,img.width,img.height);
    
    free(img.image);//释放动态分配的内存
    free(temp);
    
    printf("请打开2.bmp进行查看\n");
    system("pause");
    return 0;
}


当然,我给的图片是除了蓝色车牌部分,外面还有很多,其实是可以再次根据蓝底这一特点,只切出蓝点这块区域,再进行灰度处理的,代码和前面的方法一样,就省略了。。。
1.bmp
2.bmp

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