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基于百度智能雲api下的車牌識别系統

車牌識别在高速公路中有着廣泛的應用,比如我們常見的電子收費(ETC)系統和交通違章車輛的檢測,除此之外像小區或地下車庫門禁也會用到,基本上凡是需要對車輛進行身份檢測的地方都會用到。

簡介

車牌識别系統(Vehicle License Plate Recognition)是計算機視訊圖像識别技術在車輛牌照識别中的一種應用,通常一個車牌識别系統主要包括以下這四個部分:

  • 車輛圖像擷取
  • 車牌定位
  • 車牌字元分割
  • 車牌字元識别

實作方式

我們這裡不做太複雜的車輛動态識别,隻示範從圖像中識别車牌資訊,車牌識别功能的實作方式大緻分為兩種,一種是自己編寫代碼實作,另一種是借助第三方 API 接口實作。

自己實作

如果我們想要通過 Python 自己手動編碼實作車牌識别功能,可以借助一些 Python 庫,比如:OpenCV、TensorFlow 等,這種方式因為每一個功能點都需要我們自己編碼實作,所有會相對複雜一些,另一方面如果我們想要保證識别的準确性,可能需要做大量的實驗,也就是說會花費更多的時間。

第三方接口

現在已經有一些第三方平台實作好了車牌識别的功能,并且他們對外提供了 API 接口,我們隻需要調用他們提供的接口即可,這種方式實作就相對簡單了一些,并且通常接口提供方對外提供的接口功能的準确性也是基本可以保證的,原因很簡單,如果接口功能太差的話,一是自己打臉,還有就是基本不會有什麼人使用,也就失去了接口對外提供的價值了,另外第三方接口可能會收取一定費用,是以,如果現實中我們具體實作的話要綜合考慮。

具體實作

綜合上面的情況,我們這裡采用第三方接口的方式來實作車牌識别的功能,接口提供方我們選擇百度雲提供的接口,百度雲接口提供了免費額度,簡單來說就是每天可以免費使用多少次,如果超過了這個次數就需要交錢什麼的了,文檔位址為:https://cloud.baidu.com/doc/OCR/index.html,下面來看一下具體實作過程。

環境配置

SDK:百度雲 SDK 對多種語言提供了支援,比如:Python、Java、C++、IOS、Android 等,這裡我們安裝 Python 版的 SDK,安裝很簡單,使用 pip install baidu-aip 指令即可,SDK 支援 Python 的版本為:2.7+ 與 3.x,SDK 目錄結構如下:

├── README.md
├── aip                   // SDK 目錄
│   ├── __init__.py       // 導出類
│   ├── base.py           // aip 基類
│   ├── http.py           // http 請求
│   └── ocr.py //OCR
└── setup.py              // setuptools 安裝      

 PyQt5 :由于要用到GUI人機互動界面,這裡用PyQt5 ,PyQt5 是Digia的一套Qt5應用架構與python的結合,同時支援2.x和3.x。本教程使用的是3.x。Qt庫由Riverbank Computing開發,是最強大的GUI庫之一 。可用pip install PyQt5 進行安裝

python:這裡用的是python 3.7

另外關于百度SDK的申請,可以自行申請,也可用下面執行個體中的。

SDK 安裝好後,我們接着需要建立應用了,這裡需要一個百度賬号或百度雲賬号,如果沒有的話自己注冊一個即可,登入及注冊位址為:https://login.bce.baidu.com/?redirect=http%3A%2F%2Fcloud.baidu.com%2Fcampaign%2Fcampus-2018%2Findex.html,登入之後,我們将滑鼠移動到登入頭像位置,接着在彈出菜單中單擊使用者中心,如下圖所示:

基于百度智能雲api下的車牌識别系統

如果是首次進入的話,勾選一下相應資訊,如下圖所示:

基于百度智能雲api下的車牌識别系統

資訊勾選完了之後,點選儲存按鈕。

接着将滑鼠移動到左側欄中 > 符号位置,再依次選擇人工智能和文字識别,如下圖所示:

基于百度智能雲api下的車牌識别系統

點選之後會進入到下圖中:

基于百度智能雲api下的車牌識别系統

我們點選建立應用,進入下圖中:

基于百度智能雲api下的車牌識别系統

這裡我們隻需要填一下應用名稱和下面的應用描述即可,填寫完畢之後點選立即建立。

建立完後,我們再傳回應用清單,如下圖所示:

基于百度智能雲api下的車牌識别系統

這裡我們需要用到三個值:AppID、API Key 和 Secret Key。 

應用建立完了,我們就可以調用接口實作車牌識别功能了。

import sys
from aip import AipOcr
from PyQt5.QtWidgets import (QDialog, QApplication, QLabel, QPushButton,
                             QFileDialog, QMessageBox, QPlainTextEdit, QHBoxLayout,
                             QVBoxLayout)
from PyQt5.QtGui import QIcon, QFont
from PyQt5 import QtGui

APP_ID = '23612066'
API_KEY = 'Hcm1sLlGlHtyWZsPoDNGKVrt'
SECRET_KEY = 'xGue8I7ZDm8uOPCYb2FKamj8vweI2fUV'

client = AipOcr(APP_ID, API_KEY, SECRET_KEY)
options = {
    'multi_detect': 'true',
}


class PlateRecognize(QDialog):
    def __init__(self):
        super(PlateRecognize, self).__init__()#初始化圖形界面
        self.text = ""
        self.filePath = ""
        self.numbers = []
        self.initUI()

    def initUI(self):
        self.resize(500, 500)
        self.setWindowTitle("車牌識别")#界面标題

        # self.setWindowIcon(QIcon('C:/Users/Administrator/Desktop/icon1.ico'))#圖示

        self.plabel = QLabel(self)#建立一個label标簽
        self.plabel.setFixedSize(400, 300)#标簽大小

        self.obtn = QPushButton(self)#建立‘打開本地圖檔’按鈕
        self.obtn.setText("打開本地圖檔")#名稱
        self.obtn.setFont(QFont("蘇新詩柳楷繁", 15))#字型,字号
        self.obtn.clicked.connect(self.openimage)#單擊事件
        self.obtn.setFixedSize(180, 40)#大小
        self.sbtn = QPushButton(self)#建立‘開始識别’按鈕
        self.sbtn.setText("開 始 識 别")
        self.sbtn.setFont(QFont("蘇新詩柳楷繁", 15))
        self.sbtn.clicked.connect(self.recognize)
        self.sbtn.setFixedSize(180, 40)

        #盒子布局(boxlayouts)非常的直截了當。使用它作為最上層的布局,建立布局
        #非常簡單——它的構造器需要任何參數——并且使用望名知義的方法addWidget來添加widget。
        self.v1box = QVBoxLayout()
        self.v1box.addWidget(self.obtn)
        self.v1box.addWidget(self.sbtn)
        # QHBoxLayout也可以被同樣使用,盡管它不常作為最上層的布局。
        # 它常常被作為子布局。為一個布局中添加另一個布局,使用該布局容器的addLayout方法
        self.h1box = QHBoxLayout()
        self.h1box.addWidget(self.plabel)
        self.h1box.addLayout(self.v1box)

        self.tlabel = QLabel(self)
        self.tlabel.setText("識\n别\n結\n果")
        self.tlabel.setFont(QFont("蘇新詩柳楷繁", 15))
        self.tlabel.resize(200, 50)

        self.tedit = QPlainTextEdit(self)
        self.tedit.setFont(QFont("宋體", 10))
        self.tedit.setFixedSize(500, 100)

        #盒子布局有另一個更重要并且常用的方法:addStretch。一個常見的布局有很多的控件,
        # 他們之間具有靈活的空間。為了完成這個目的,在盒子的開始添加widgets,然後添加一個設定大于0的空閑空間,
        # layout.addStretch(1),然後再添加剩下的widgets。

        self.h2box = QHBoxLayout()
        self.h2box.addStretch(1)
        self.h2box.addWidget(self.tlabel)
        self.h2box.addStretch(1)
        self.h2box.addWidget(self.tedit)
        self.h2box.addStretch(1)

        self.vbox = QVBoxLayout()
        self.vbox.addLayout(self.h1box)
        self.vbox.addStretch(1)
        self.vbox.addLayout(self.h2box)
        self.setLayout(self.vbox)

    def openimage(self):#建立‘打開本地圖檔’指令按鈕單擊事件
        self.filePath, imgType = QFileDialog.getOpenFileName(self, "打開本地圖檔", "", "*.jpg;;*.png;;All Files(*)")
        self.jpg = QtGui.QPixmap(self.filePath).scaled(self.plabel.width(), self.plabel.height())
        self.plabel.setPixmap(self.jpg)

    def recognize(self):#建立‘開始識别’指令按鈕單擊事件
        if (self.filePath == ""):
            print(QMessageBox.warning(self, "警告", "請插入圖檔", QMessageBox.Yes, QMessageBox.Yes))
            return

        result = client.licensePlate(self.get_file_content(self.filePath), options)
        print(result)
        plate = ''
        color=''
        for a in result['words_result']:
            plate += a['number'] + '\n'
            color += a['color']+'\n'
        self.text = "車牌号碼:" + plate +"車牌顔色:" + color

        print(QMessageBox.information(self, "提醒", "成功識别!" +"\n"+ self.text, QMessageBox.Yes, QMessageBox.Yes))
        self.tedit.setPlainText(self.text)

    def get_file_content(self, filePath):
        with open(filePath, 'rb') as fp:
            return fp.read()


if __name__ == '__main__':
    # 這是必須要建立的一個對象。每個GUI程式都必須有且隻有一個QApplication的執行個體。如果沒有這個執行個體的話,
    # 我們寫的QT是沒法執行的,是以我們寫QT代碼的時候一定不要忘了建立這個對象。 建立這個對象時需要傳遞一個list參數
    app = QApplication(sys.argv)#sys.argv其實可以看作是一個清單(list)
    platerecognizeWindow = PlateRecognize()#對類進行執行個體化
    platerecognizeWindow.show()#調用本身的show方法
    platerecognizeWindow.exec_()
    sys.exit(app.exec_())      

這裡圖示注釋掉了,如果需要使用的話找到自己.ico 檔案的路徑修改

基于百度智能雲api下的車牌識别系統

總的來說通過接口方式實作車牌識别功能是比較簡單的,以如下圖為例:

基于百度智能雲api下的車牌識别系統

這裡是把圖示注釋掉的結果:

基于百度智能雲api下的車牌識别系統

另外圖示沒有注釋的結果:

總結

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