【摘要】：近些年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)汽車(chē)保有量迅猛增長(zhǎng),如何才能快速獲取車(chē)牌信息,已成為交通管理部門(mén)亟待解決的難題。對(duì)此,一種自適應(yīng)能力強(qiáng)、檢測(cè)速度快且精度高的算法,是車(chē)牌檢測(cè)算法的研究發(fā)展方向。雖然傳統(tǒng)的車(chē)牌檢測(cè)算法已經(jīng)投入到實(shí)際應(yīng)用,但是檢測(cè)傳統(tǒng)的車(chē)牌檢測(cè)算法效果不佳,并且傳統(tǒng)檢測(cè)算法難以適應(yīng)多種場(chǎng)景。而深度學(xué)習(xí)算法具有很好的圖像特征表示能力且能夠應(yīng)用于復(fù)雜場(chǎng)景,但是檢測(cè)過(guò)程比較耗時(shí)�；谝陨显�,我們對(duì)車(chē)牌識(shí)別技術(shù)做了大量的研究,實(shí)行了復(fù)雜場(chǎng)景高效識(shí)別車(chē)牌,本文中車(chē)牌識(shí)別算法做了如下改進(jìn):1)設(shè)計(jì)了基于FCN模塊和Faster R-CNN模塊的車(chē)牌定位系統(tǒng):在車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)中將FCN語(yǔ)義分割模塊和Faster R-CNN檢測(cè)模塊有效的結(jié)合在一起,用于車(chē)牌定位,并且設(shè)計(jì)了兩個(gè)網(wǎng)絡(luò),分別替換FCN模塊和Faster R-CNN模塊原始的特征提取網(wǎng)絡(luò)。其中,FCN模塊用于檢測(cè)出車(chē)牌候選區(qū)域,Faster R-CNN模塊通過(guò)檢測(cè)車(chē)牌候選區(qū)域,得到車(chē)牌的具體位置。由于所提出的網(wǎng)絡(luò)較小,訓(xùn)練后的模型也較小,在保證準(zhǔn)確率的前提下極大提高了車(chē)牌定位的速度,達(dá)到高效率車(chē)牌識(shí)別要求。2)優(yōu)化了模型的訓(xùn)練過(guò)程:針對(duì)光線復(fù)雜場(chǎng)景識(shí)別率低、模糊圖片誤識(shí)別等問(wèn)題。文中利用分類器對(duì)樣本進(jìn)行分類,將分類錯(cuò)誤的樣本,重新放入負(fù)樣本集合中,旨在獲取更具識(shí)別性的特征表示,有效的提高了模型對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景和難以識(shí)別圖片的識(shí)別能力。3)改進(jìn)車(chē)牌檢測(cè)方法中的非極大值抑制算法:在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)多個(gè)車(chē)牌距離較近時(shí),非極大值抑制算法會(huì)直接刪除所有重合度大于閾值的候選框,造成部分車(chē)牌漏檢。對(duì)此,我們摒棄了直接刪除候選框的做法,改用降低該框置信度的方式。本方法保留了原本被刪除的候選框,降低了多個(gè)車(chē)牌距離較近時(shí)的漏檢率,提高了模型的檢測(cè)效果。同時(shí)成功將該車(chē)牌識(shí)別算法應(yīng)用于重慶凱澤公司的商用項(xiàng)目。
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U495;TP391.41
【圖文】：

加了偏置是為了模型預(yù)測(cè)的結(jié)果不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，偏置項(xiàng)表示沒(méi)有任何輸入時(shí)的逡逑輸出會(huì)偏移６。逡逑線性回歸的模型示例如圖２－１所示，從圖中可以看出坐標(biāo)系中的點(diǎn)被擬合為逡逑一條不經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，模型得到的參數(shù)ｗ在圖中表示為直線的斜率，偏置逡逑項(xiàng)Ｚ）則表示直線的縱截距。逡逑９邋－邐／邋ａ邐／？逡逑ｙ邋ｙ邋＝邋ｗ邋ｘ逡逑：／逡逑：；／逡逑／１邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐ｉ邐ｉ邐＞逡逑【１邋／邋ｉ邐２邐＞邐４邐５邐ｂ邐：邐Ｓ邐５邐’逡逑圖２－１線性回歸模型逡逑２．１．２邏輯回歸逡逑線性回歸對(duì)輸入進(jìn)行擬合，邏輯回歸用于對(duì)樣本分類。通常情況下，線性回逡逑歸中的輸入和輸出是連續(xù)的，取值范鬧從負(fù)無(wú)窮到正無(wú)窮；但是在邏輯回歸中，逡逑輸入多數(shù)情況下是有限個(gè)零散的值。在二分類Ｍ題中，輸出只“0和１兩個(gè)值，逡逑不同的值表示不同類別的物體，這就是常見(jiàn)的二分類。比如用ｓｉｇｍｏｉｄ對(duì)輸入逡逑ｗ＇；ｃ邋＋６的值進(jìn)行壓縮之后映射在０到１之間。逡逑２．１．３激活函數(shù)逡逑激活函數(shù)（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ邋ｆｕｎｃｔｉｏｎ）指的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中用于提供非線性建模的一逡逑類函數(shù)，在深度學(xué)習(xí)中有著至關(guān)重要的地位。一般情況下，都是用非線性函數(shù)作逡逑為激活函數(shù)。沒(méi)有使用激活函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一般不能處理非線性問(wèn)題，對(duì)線性不逡逑可分的數(shù)據(jù)也很難解決。接下來(lái)簡(jiǎn)單介紹幾種常見(jiàn)的激活函數(shù)。逡逑１）邋Ｓｉｇｍｏｉｄ邋函數(shù)逡逑８逡

該函數(shù)的形狀從物理學(xué)上來(lái)說(shuō)，很接近生物神經(jīng)元細(xì)胞（抑制或者激勵(lì)）的逡逑性質(zhì)，而且它的輸出在（０，１）之間，可以用來(lái)表示概率問(wèn)題，還可以表示輸出歸逡逑一化問(wèn)題，其函數(shù)圖像如圖２－２所示。逡逑從圖中可以看出ｌｉｍ．廣（ｘ）邋＝邋０逡逑．Ｖ－＋Ｏ０逡逑１．５邋邐！邐逡逑＇邋邐逡逑０．５邋邐ｙＴ邐逡逑０邋邐……邐邐逡逑－０．５邋邐１邐逡逑－３邐０邐３逡逑圖２－２邋Ｓｉｇｍｏｉｄ函數(shù)圖像逡逑這種情況稱為軟飽和性，這個(gè)正是ｓｉｇｍｏｉｄ函數(shù)的缺點(diǎn)，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的后向傳逡逑播過(guò)程中更新權(quán)重的速度越來(lái)越慢，網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)難以得到更新，這種現(xiàn)象稱為梯逡逑度消失［２２：。逡逑２）邋ｔａｎｈ函數(shù)逡逑ｔａｎｈ函數(shù)表達(dá)式如公式２－６所＞』々：逡逑＼－ｅ￣２ｘ逡逑ｆ（ｘ）＝＂邋＾７邐（２－６）逡逑＼邋＋邋ｅ逡逑ｔａｎｈ是常見(jiàn)的激活函數(shù)，如圖２－３所示，和ｓｉｇｍｏｉｄ相比，它收斂的非�？欤义线@樣就減少了迭代次數(shù)。但是，從函數(shù)的形狀可以看出，ｔａｎｈ和ｓｉｇｍｏｉｄ邋—樣具有逡逑２邋邐．邐逡逑－１邋邐邐邐逡逑Ｊ邐ｉ邐逡逑－５邐０邐５逡逑圖２－３邋ｔａｎｈ函數(shù)曲線逡逑９逡逑

該函數(shù)的形狀從物理學(xué)上來(lái)說(shuō)，很接近生物神經(jīng)元細(xì)胞（抑制或者激勵(lì)）的逡逑性質(zhì)，而且它的輸出在（０，１）之間，可以用來(lái)表示概率問(wèn)題，還可以表示輸出歸逡逑一化問(wèn)題，其函數(shù)圖像如圖２－２所示。逡逑從圖中可以看出ｌｉｍ．廣（ｘ）邋＝邋０逡逑．Ｖ－＋Ｏ０逡逑１．５邋邐！邐逡逑＇邋邐逡逑０．５邋邐ｙＴ邐逡逑０邋邐……邐邐逡逑－０．５邋邐１邐逡逑－３邐０邐３逡逑圖２－２邋Ｓｉｇｍｏｉｄ函數(shù)圖像逡逑這種情況稱為軟飽和性，這個(gè)正是ｓｉｇｍｏｉｄ函數(shù)的缺點(diǎn)，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的后向傳逡逑播過(guò)程中更新權(quán)重的速度越來(lái)越慢，網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)難以得到更新，這種現(xiàn)象稱為梯逡逑度消失［２２：。逡逑２）邋ｔａｎｈ函數(shù)逡逑ｔａｎｈ函數(shù)表達(dá)式如公式２－６所＞』々：逡逑＼－ｅ￣２ｘ逡逑ｆ（ｘ）＝＂邋＾７邐（２－６）逡逑＼邋＋邋ｅ逡逑ｔａｎｈ是常見(jiàn)的激活函數(shù)，如圖２－３所示，和ｓｉｇｍｏｉｄ相比，它收斂的非�？欤义线@樣就減少了迭代次數(shù)。但是，從函數(shù)的形狀可以看出，ｔａｎｈ和ｓｉｇｍｏｉｄ邋—樣具有逡逑２邋邐．邐逡逑－１邋邐邐邐逡逑Ｊ邐ｉ邐逡逑－５邐０邐５逡逑圖２－３邋ｔａｎｈ函數(shù)曲線逡逑９逡逑

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