【正文】 處理和視覺算法 HighGUI GUI，圖 像和視頻 I/O 北京工業(yè)大學(xué)耿丹學(xué)院 大學(xué)畢業(yè) 論文 14 JavaCV開源項目的負(fù)責(zé)人 samuel，即前述 JavaCPP 項目的負(fù)責(zé)人。具體請參照項目主頁的介紹。本課題采用基于邊緣檢測的車牌探測技術(shù)。 cvEqualizeHist(vehicleImageGray, vehicleImageGray)。 圖 8 輪廓圖像（黑色背景上的白色輪廓線，不易觀察） 基于邊緣檢測的車牌探測 經(jīng)檢測，提取的圖像輪廓中有約 1800 個獨立輪廓區(qū)域。amp。amp。（車牌的偏斜矯正一般情況下沒有必要，本文不討論。判斷方法為：輪廓的外框，高度大于車牌高度的二分之一，且寬度小于車牌寬度的四分之一者，即為車牌字符。為了提高識別率，還可以增加字符與背景的對比度，并應(yīng)準(zhǔn)偱 OCR 引擎對前景背景色的要求。 目前該引擎已經(jīng)對中文識別有了一定的支持。因此須為 Tesseract OCR 引擎訓(xùn)練出專供車牌識別的語言 包。 GA 362020 中華人民共和國機(jī)動車號牌 外廓尺寸為 440mm 140mm的號牌 [1]，是最佳的材料。如圖 13（由于警車車牌不在本課題討論范圍之內(nèi)，為簡化操作，未將其包含進(jìn)來）。識別結(jié)果將生成盒子文件文件 ，文件中每一行均為所識別出的字符、其在訓(xùn)練圖片中的坐標(biāo)（四列分別是左、下、右、下，坐標(biāo)原點為圖片左下角）以及頁號（單頁訓(xùn)練圖片頁號恒為 0）。 其實，針對上述問題， 有一個簡單的辦法。圖 14 便能完好地生成 72 行字符數(shù)據(jù)。 重要提醒 ：訓(xùn)練語言包的過程中，可能會有這樣或那樣的問題。開源項目 tesseractandroidtools[26]是一個 Android 庫項目 [27]，提供了用于使用 Tesseract OCR 和 Leptonica 圖像處理庫的一系列 Android API 和構(gòu)建文件。 包 下的類 TessBaseAPI 即為 Tesseract OCR 引擎的Java 接口。 ? void (int mode) 設(shè)置頁面分割模式，決定 OCR 引擎在識別文字之前要作多少處理。 庫項目 tesseractandroidtools 為本項目使用，有 兩種方式： 1）本項目直接引用打開的庫項目（具體見 Android 官方文檔 [27]）； 2）將庫項目生成的 jar 文件和 so 文件包含至本項目中。解決辦法是兩個項目均使用方式 2 引用。 在面向?qū)ο蟮男枨蠓治龇椒ㄖ校?UML 模型圖起到了十分關(guān)鍵的作用。直接用例模型表征最原始的角色與場景，沒有作抽象與細(xì)化。 保 安 、 巡 警車 輛 識 別 、 登 記 與 信 息 查 詢 u s e s 圖 17 系統(tǒng)抽象用例模型 細(xì)化并擴(kuò)展以上用例，得到一個能指導(dǎo)程序開發(fā)中類的設(shè)計與實現(xiàn)的詳細(xì)用例模型，用例圖如圖 18。 每一個列表項 （對應(yīng)一個車輛信息） ，有如下操作： 編輯 車輛信息，刪除車輛信息，復(fù)制車輛信息（可單獨復(fù)制 信息中的 某 一 項或全部 ，以供進(jìn)一步處理） ，短信發(fā)送車輛信息，電話聯(lián)系車主，登記該車 （新建一個車輛登記記錄） 。 （ 3） 查詢 /登記車輛 以指定方式（手工或圖像識別，可在設(shè)置中指定）輸入 車牌號 。 交互 圖 本系統(tǒng)存在大量與用戶的交互，用交互圖 （順序圖 或 協(xié)作圖） 來描述 每個用例中 系統(tǒng)與用戶之間的交互，從而進(jìn)一步明確 用例的上下文和系統(tǒng)的 職責(zé) ，特別合適。 北京工業(yè)大學(xué)耿丹學(xué)院 大學(xué)畢業(yè) 論文 26 車 輛 信 息 庫頂 層 包 : : 保 安 / 巡 警車 輛 查 看 頁 車 輛 信 息 編 輯 頁 數(shù) 據(jù) 庫 適 配 器啟 動 程 序 獲 取 車 輛 信 息 列 表 數(shù) 據(jù)車 輛 信 息 列 表 數(shù) 據(jù)查 看 車 輛 查 看 獲 取 車 輛 信 息 及 其 登 記 記 錄 列 表 數(shù) 據(jù)車 輛 信 息 及 其 登 記 記 錄 列 表 數(shù) 據(jù)編 輯 車 輛 信 息 編 輯 獲 取 車 輛 信 息車 輛 信 息保 存 車 輛 信 息 車 輛 信 息保 存 結(jié) 果顯 示 車 輛 信 息 列 表顯 示 車 輛 信 息 及 其 登 記 記 錄 列 表顯 示 車 輛 信 息查 看 車 輛獲 取 車 輛 信 息 及 其 登 記 記 錄 列 表 數(shù) 據(jù)車 輛 信 息 及 其 登 記 記 錄 列 表 數(shù) 據(jù)顯 示 車 輛 信 息 及 其 登 記 記 錄 列 表 圖 19 用例“編輯車輛信息” 的 順序圖 用戶或執(zhí)行者已經(jīng)確定，是保安或巡警。用戶通過觸摸某一列表項，向類“車輛信息庫”發(fā)送“查看車輛”的消息；類“車輛信息庫”將該消息連同該列表項所對應(yīng)的車輛 ID 發(fā)送至類“車輛查看頁”；類“車輛查看頁”向類“數(shù)據(jù)庫適配 器”請求指定車輛的數(shù)據(jù)，獲得后將其顯示在用戶界面并等待用戶的操作。 仔細(xì)分析，可以發(fā)現(xiàn) ， 交互圖中的消息，與用戶界面中的菜單 （在 Android 中有上下文菜單和選項菜單兩種） 或可點擊視圖（如列表項、按鈕）等 UI 控件 有良。類 ”車輛信息編輯頁 ”同樣地向類“數(shù)據(jù)庫適配器”請求指定的車輛數(shù)據(jù)，獲得后將其顯示在用戶界面上并接受用戶的編輯。首先，用戶啟動系統(tǒng)，類“車輛信息庫”啟動，并向類“數(shù)據(jù)庫適配器”請求獲得車輛信息列表數(shù)據(jù)。 該用例是用例“瀏覽車輛信息庫”和“查看車輛信息”共 有 的擴(kuò)展用例 ；用戶可直接對車輛信息庫的某一列表項選擇進(jìn)行編輯，也可以先查看該列表項，再選擇進(jìn)行編輯。 （ 4）查看車輛 查看車輛信息以及與該車 特有 的登記記錄 單。 可通過輸入關(guān)鍵詞快速找到所需 車輛登記記錄 。 分別描述如下： （ 1） 瀏覽車輛信息庫 以列表形式顯示所有 的 車輛信息；列表項包括車輛的注冊圖片 ， 車牌號 、車型、車架號 ，車主的 姓名 、 聯(lián)系方式 、性別、年齡、駕照號，以及備注 等內(nèi)容 。 北京工業(yè)大學(xué)耿丹學(xué)院 大學(xué)畢業(yè) 論文 23 小 區(qū) 保 安問 題 車 輛 識 別 與 登 記 u s e s 小 區(qū) 、 校 園 、 停 車 場 門 衛(wèi)身 份 認(rèn) 證 ， 出 入 登 記 u s e s 巡 邏 警 察黑 的 鑒 別 與 登 記 u s e s 服 務(wù) 機(jī) 構(gòu) 保 安來 客 車 輛 識 別 ， 個 性 化 服 務(wù) u s e s 圖 16 本系統(tǒng)直接用例模型 所有上述用例本質(zhì)上，可以抽象為單一用例 —— 保安（巡警）進(jìn)行車輛識別、登記與信息查詢。 功能需求 我們將通過建立用例模型 來逐步描述、抽象、 細(xì) 化功能需求。 北京工業(yè)大學(xué)耿丹學(xué)院 大學(xué)畢業(yè) 論文 22 4 需求 分析與 設(shè)計 從本章開始，我們將回到緒論中所描述的問題，應(yīng)用前面兩章所 提供的技術(shù)手段，分析、設(shè)計并實現(xiàn)一個基于 Android 平臺的車輛信息查詢系統(tǒng)。但在實踐過程中發(fā)現(xiàn)，在包含 JavaCV項目（使用方式 2）的同時引用 tesseractandroidtools 項目（使用方式 1），本項目將在運行時報錯，找不到 JavaCV中的 so 文件。 ? String () 返回 UTF8 格式的識別出的文本。它們主要包括： ? () 構(gòu)造 TessBaseAPI 實例。 圖 15 項目 tesseractandroidtools 的目錄結(jié)構(gòu) 共享庫 和 可以直接通過 NDK 編譯生成；目錄 jin下存放的是這兩北京工業(yè)大學(xué)耿丹學(xué)院 大學(xué)畢業(yè) 論文 21 個庫的 C/C++源文件和編譯指令。關(guān)于上述過程的討論，詳見 Tessearct 項目第 557 號問題討論 [25]。按 訓(xùn)練 Tesseract3 中的步驟： //訓(xùn)練 Tesseract： tesseract nobatch //計算字符集： 北京工業(yè)大學(xué)耿丹學(xué)院 大學(xué)畢業(yè) 論文 20 unicharset_extractor //讀取字體屬性：（新建字體屬性文件 font_properties，內(nèi)容為“ lpft 0 0 1 0 0”） mftraining F font_properties U unicharset //分類歸并： mftraining F font_properties U unicharset O training //其他文件（數(shù)據(jù)字典、 unicharambigs）均不必提供。因此，我們可以為不連通的字符添上筆畫，使之完全連通。如果自動生成的盒子文件中的字符能與正確字符良好對應(yīng)（如本訓(xùn)練圖片中的數(shù)字 1 在盒子文件中被識別成了“ |”），修改例子文件將非?？旖?，改正字符即可；如果一個字符被 tesseract 解釋成了多個字符（如“蘇”被解析成了“艸”和“辦”），在盒子文件中得到了多行記錄，則需要采取一定的手段找到所識別行與目標(biāo)字符的對應(yīng)關(guān)系，并合并錯誤的行。首先在計算 機(jī)上安裝 Tesseract 引擎（目前是 ）。圖像寬高建議為 1056*2020（單位像素） ，圖像分辨率 96dpi，命名為“ ”。 Tesseract 為訓(xùn)練過程提供了一定的支持。原因在于，國家車牌字符使用的是一種特殊的字符，以便于區(qū)分。 1995 年到2020 年間，它沒有大的改進(jìn)；之后，它被谷歌大幅改進(jìn)，很可能是識別率最高的可用開源 OCR 引擎之一了。所得的單個的字符如圖 11。 圖 10 車牌圖像的輪廓 //對車牌圖像進(jìn)行邊緣檢測 cvCanny(licenceImage, plateImageCanny, 128, 255, 3)。 //接下來：進(jìn)行車牌字符的分割 //TODO: character segmentation on the licence image } } 檢測出的車牌圖像如圖 9。 //檢查輪廓寬高比 double plate_HWratio = ((double) ()) / ((double) ())。示例代碼如下： //獲得多邊形輪廓 CvSeq polyContours = cvApproxPoly(contours, (), cvCreateMemStorage(0), CV_POLY_APPROX_DP, cvContourPerimeter(contours) * , 0)。 北京工業(yè)大學(xué)耿丹學(xué)院 大學(xué)畢業(yè) 論文 16 圖 7 二值圖像 從二值圖像中提取輪廓 CvSeq contours = new CvSeq()。 北京工業(yè)大學(xué)耿丹學(xué)院 大學(xué)畢業(yè) 論文 15 圖 4 原始車輛圖像 將原始圖像轉(zhuǎn)化為 灰階 圖像 cvCvtColor(mVehicleImage, vehicleImageGray, CV_BGR2GRAY)。 該技術(shù)涉及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法，限于知識水平，暫不研究。編譯或生成 和 ，作為本項目的引用包；將 和 中所有的庫文件解壓至項目根目錄下的 libs/armeabi 文件夾中，即完成了對 JavaCV 庫引用。 API。OpenCV的構(gòu)成如圖 2。該庫擁有超過 2500 個算法的優(yōu)化。 功能需求 我們將通過建立用例圖來逐步描述、抽象、細(xì)化功能需求。 北京工業(yè)大學(xué)耿丹學(xué)院 大學(xué)畢業(yè) 論文 13 3 需求分析 從本章開始，我們將回到緒論中所描述的問題，應(yīng)用前面兩章所提供的技術(shù)手段，分析、設(shè)計并實現(xiàn)一個基于 Android 平臺的車輛信息查詢系統(tǒng)。 （ 2）對等雙向同步 在該同步方式中，設(shè)備間對等通信，向其他配對設(shè)備播送自身數(shù)據(jù)的變化，同時接收與處理其他配對設(shè)備數(shù)據(jù)變化的通知。服務(wù)設(shè)備在用戶的協(xié)助的對請求設(shè)備進(jìn)行身份認(rèn)證，并允許保存身份信息（即配對）以供下次免認(rèn)證連接。鑒于實驗條件不允許，我們僅對邏輯的實現(xiàn)作理論的分析。 端對端 WiFi 直連通訊技術(shù) 從 Android （ API 14）開始， WiFi 直連通訊技術(shù)允許 設(shè)備通過 WiFi 直接（ WiFi Direct）連接，不再需要中間互連點（如無線路由器或 WiFi 熱點）。這或許也是做開發(fā)的樂趣之所在。 (TAG, _id at position + position + , id + id + is + _id)。 //當(dāng)前列 表項的 id int id=。搜索某一指定或在某一范圍內(nèi)的 rowid 的行，比相同情況下在其他主碼或索引上搜索，要快一倍 [15]。如果一個表已經(jīng)存在了一個用戶定義的名叫“ rowid”“ oid”或“ _rowid_”的列，則使用這些名字時，訪問的是用戶定義的列；這一整型 rowid 行將不再能被檢索到[15]。它與在 Android 中對SQLite 的訪問密切相關(guān)。在 SQLite 中，一個值的數(shù)據(jù)類型依賴于其值本身而非其 容器。你所創(chuàng)建的任何數(shù)據(jù)庫都能被當(dāng)前應(yīng)用中的任何類按名 訪問，當(dāng)前應(yīng)用之外的類則不行 [12]。 Android 平臺數(shù)據(jù)的 存儲與同步 嵌入式關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) SQLite SQLite 是一個包含一個自包含、無服務(wù)、零配制、事務(wù)型的 SQL 數(shù)據(jù)庫引擎的軟件庫。在其底層，同樣采用的是 JNI，因此所有的 Java 實現(xiàn)它都支持，包括Android。據(jù) Android 開源項目參與者 fadden 回答：第一是因為性能不如 JNI，在