ВКР: Модель интеграции сторонних автомобильных номеров в систему распознавания государственных регистрационных знаков
Описание
Оглавление
1
ВВЕДЕНИЕ
Одним из ключевых аспектов автоматического распознавания ГРЗ является воз-можность мгновенного считывания и идентификации номерных знаков транспортных средств, что обеспечивает оперативное принятие решений и реагирование на различные ситуации. Эти технологии активно используются правоохранительными органами для поиска угнанных автомобилей, контроля за соблюдением правил дорожного движения и выявления правонарушителей.
Тем не менее, одной из основных проблем, с которыми сталкиваются современные системы распознавания ГРЗ, является необходимость интеграции сторонних автомобильных номеров, используемых в других странах или регионах. Данная проблема особенно актуальна в условиях глобализации и увеличения международного транспортного трафика. В связи с этим возникает необходимость разработки универсальной модели, способной корректно распознавать и обрабатывать автомобильные номера различных форматов, что требует значительных усилий и применения передовых технологий.
Автоматическое распознавание номерных знаков (АНПР) не ограничивается только контролем дорожного движения. Оно также используется в таких областях, как управление парковками, автоматизация въезда и выезда на закрытых территориях, обеспечение безопасности на объектах критической инфраструктуры и в жилых комплексах. Все эти применения требуют высокой точности и надежности систем распознавания, что ставит перед разработчиками множество технических и методологических задач.
Однако отсутствие универсальной модели, способной корректно распознавать и об-рабатывать автомобильные номера различных форматов, снижает эффективность су-ществующих систем и ограничивает их возможности. Это особенно актуально для стран с интенсивным международным транспортным трафиком, где значительная часть ав-томобилей имеет номера иностранных государств. Различия в форматах, шрифтах и цветовых схемах номерных знаков усложняют задачу распознавания и требуют приме-нения адаптивных алгоритмов и методов машинного обучения.
Целью данной дипломной работы является повышение безопасности дорожного движения с помощью интеграции сторонних автомобильных номеров в систему распознавания государственных регистрационных знаков с использованием искусственного интеллекта (ИИ). В рамках исследования будут рассмотрены различные подходы к обработке
и распознаванию ГРЗ, проведен анализ существующих решений и их ограничений, а также выявлены причины, по которым современные системы не фиксируют иностранные номера.
1
| 3 | РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ | 18 | ||
| 3.1 | Инструментыреализации............................ | 18 | ||
| 3.1.1 | Выборинструментов .......................... | 18 | ||
| 3.2 | Блок-схема архитектуры проекта распознавания автомобильных номеров | 19 | ||
| 3.3 | Описание кода для системы распознавания автомобильных номеров . . . | 19 | ||
| 3.3.1 | Основной модуль: main.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 20 | ||
| 3.3.2 | Модуль обработки изображений: preprocess.py[1] . . . . . . . . . . | 20 | ||
| 3.3.3 | Модуль распознавания текста: ocr.py . . . . . . . . . . . . . . . . . | 20 | ||
| 3.3.4 | Выполнение инференса модели: yolov5m_inference.py[2] . . . . . . | 20 | ||
| 3.3.5 | Модуль утилит: utils.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 21 | ||
| 3.3.6 | Веб-интерфейс: app.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 21 | ||
| 3.4 | Работасбазойданных ............................. | 21 | ||
| 3.5 | Архитектура модели YOLOv5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 22 | ||
| 3.5.1 | Backbone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 22 | ||
| 3.5.2 | Neck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 23 | ||
| 3.5.3 | Head . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 23 | ||
| 3.6 | Архитектура OpenCV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 23 | ||
| 3.6.1 | Основные компоненты архитектуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 24 | ||
| 3.6.2 | Связимеждукомпонентами ...................... | 25 | ||
| 3.7 | Архитектура OCR (Оптическое Распознавание Символов) . . . . . . . . . | 25 | ||
| 3.7.1 | Основные компоненты архитектуры OCR . . . . . . . . . . . . . . | 25 | ||
| 3.7.2 | Связимеждукомпонентами ...................... | 26 | ||
| 3.8 | Обучениемодели................................. | 27 | ||
| 3.8.1 | Сбориподготовкаданных....................... | 27 | ||
| 3.8.2 | Обучениемодели............................. | 27 | ||
| 3.9 | Алгоритмы предварительной обработки и классификации . . . . . . . . . | 27 | ||
| 3.9.1 | Предварительная обработка изображений . . . . . . . . . . . . . . | 28 | ||
| 3.9.2 | Распознаваниесимволов ........................ | 28 | ||
| 3.9.3 | Веб-приложение на Streamlit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 28 | ||
| 4 | ТЕСТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ | 30 | ||
| ЗАКЛЮЧЕНИЕ | 37 | |||
| 5 Приложение 1: Основной код системы распознавания автомобильных | ||||
| номеров | 45 | |||
| 5.1 | App.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 45 | ||
| 5.2 | Main.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 47 | ||
| 5.3 | Ocr.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 48 | ||
| 5.4 | preprocess.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 49 | ||
| 5.5 | utils.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 50 | ||
| 5.6 | Yolo5m_inference.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 51 | ||
ВВЕДЕНИЕ
- последние годы технологии автоматического распознавания государственных реги-страционных знаков (ГРЗ) автомобилей получили широкое распространение и нашли применение в различных областях, таких как контроль дорожного движения, обеспе-чение безопасности на парковках, автоматизация систем платного проезда и многие другие. Эти системы помогают существенно повысить эффективность работы транс-портных и охранных служб, а также упрощают процесс мониторинга и управления транспортными потоками.
Одним из ключевых аспектов автоматического распознавания ГРЗ является воз-можность мгновенного считывания и идентификации номерных знаков транспортных средств, что обеспечивает оперативное принятие решений и реагирование на различные ситуации. Эти технологии активно используются правоохранительными органами для поиска угнанных автомобилей, контроля за соблюдением правил дорожного движения и выявления правонарушителей.
Тем не менее, одной из основных проблем, с которыми сталкиваются современные системы распознавания ГРЗ, является необходимость интеграции сторонних автомобильных номеров, используемых в других странах или регионах. Данная проблема особенно актуальна в условиях глобализации и увеличения международного транспортного трафика. В связи с этим возникает необходимость разработки универсальной модели, способной корректно распознавать и обрабатывать автомобильные номера различных форматов, что требует значительных усилий и применения передовых технологий.
Автоматическое распознавание номерных знаков (АНПР) не ограничивается только контролем дорожного движения. Оно также используется в таких областях, как управление парковками, автоматизация въезда и выезда на закрытых территориях, обеспечение безопасности на объектах критической инфраструктуры и в жилых комплексах. Все эти применения требуют высокой точности и надежности систем распознавания, что ставит перед разработчиками множество технических и методологических задач.
- условиях увеличения числа транспортных средств и возрастания плотности до-рожного движения, эффективное управление транспортными потоками становится при-оритетной задачей для городских властей и служб. АНПР-системы позволяют опера-тивно собирать и анализировать данные о движении транспортных средств, что спо-собствует оптимизации дорожного движения, снижению заторов и повышению безопас-ности на дорогах.
Однако отсутствие универсальной модели, способной корректно распознавать и об-рабатывать автомобильные номера различных форматов, снижает эффективность су-ществующих систем и ограничивает их возможности. Это особенно актуально для стран с интенсивным международным транспортным трафиком, где значительная часть ав-томобилей имеет номера иностранных государств. Различия в форматах, шрифтах и цветовых схемах номерных знаков усложняют задачу распознавания и требуют приме-нения адаптивных алгоритмов и методов машинного обучения.
Целью данной дипломной работы является повышение безопасности дорожного движения с помощью интеграции сторонних автомобильных номеров в систему распознавания государственных регистрационных знаков с использованием искусственного интеллекта (ИИ). В рамках исследования будут рассмотрены различные подходы к обработке
и распознаванию ГРЗ, проведен анализ существующих решений и их ограничений, а также выявлены причины, по которым современные системы не фиксируют иностранные номера.
Характеристики ВКР
Учебное заведение
Семестр
Просмотров
1
Размер
1,11 Mb
Список файлов
65553.doc
Комментарии
Нет комментариев
Стань первым, кто что-нибудь напишет!
НИУ «МЭИ» 













