車牌識別

　　概述

　　基于深度學習的車牌識別，其中，車輛檢測網(wǎng)絡直接使用YOLO偵測。而后，才是使用網(wǎng)絡偵測車牌與識別車牌號。

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

　　車牌號序列模型，采用Resnet18+transformer模型，直接輸出車牌號序列。

　　數(shù)據(jù)集上，車牌檢測使用CCPD 2019數(shù)據(jù)集，在訓練檢測模型的時候，會使用程序生成虛假的車牌，覆蓋于數(shù)據(jù)集圖片上，來加強檢測的能力。

　　車牌號的序列識別，直接使用程序生成的車牌圖片訓練，并佐以適當?shù)?a class="innerlink" href="http://theprogrammingfactory.com/tags/圖像增強" target="_blank">圖像增強手段。模型的訓練直接采用端到端的訓練方式，輸入圖片，直接輸出車牌號序列，損失采用CTCLoss。

　　一、網(wǎng)絡模型

　　1、車牌的偵測網(wǎng)絡模型：

　　網(wǎng)絡代碼定義如下：

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

　　2、車牌號的序列識別網(wǎng)絡：

　　車牌號序列識別的主干網(wǎng)絡：采用的是ResNet18+transformer，其中有ResNet18完成對圖片的編碼工作，再由transformer解碼為對應的字符。

　　網(wǎng)絡代碼定義如下：

　　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、車牌號的數(shù)據(jù)加載

　　同過程序生成一組車牌號：

　　再通過數(shù)據(jù)增強，

　　主要包括：

　　三、訓練

　　分別訓練即可

　　其中，偵測網(wǎng)絡的損失計算，如下：

　　偵測網(wǎng)絡輸出的反射變換矩陣，但對車牌位置的標簽給的是四個角點的位置，所以需要響應轉換后，做損失。其中，該cell是否有目標，使用CrossEntropyLoss，而對車牌位置損失，采用的則是L1Loss。

　　四、推理

　　1、偵測網(wǎng)絡的推理

　　按照一般偵測網(wǎng)絡，推理即可。只是，多了一步將反射變換矩陣轉換為邊框位置的計算。

　　另外，在YOLO偵測到得測量圖片傳入該級進行車牌檢測的時候，會做一步操作。代碼見下，將車輛檢測框的圖片扣出，然后resize到長寬均為16的整數(shù)倍。

　　2、序列檢測網(wǎng)絡的推理

　　對網(wǎng)絡輸出的序列，進行去重操作即可，如間隔標識符為“*”時：

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