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車牌辨識易作難精,達到高點後自然無所不能!
2018/06/15 05:03
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我花了好幾年的時間開發車牌辨識系統,一開始當然只要「能辨識」就很高興了!所以目標一定是簡單的狀況,至少面對影像清晰,車牌端正無汙損的影像,要能建立完整的辨識程序吧?網路上可以找到的車牌辨識論文與程式資源多到不行,其實任何稍懂程式的人都能在三五天內建立出自己的「車牌辨識核心」

所以「設計自己的車牌辨識核心」門檻極低,用功一點的高職資訊科學生都做得到,完全不值得驕傲得意!但是我看到的卻是一大堆大學,甚至「頂尖大學」的研究團隊都為此得意洋洋,然後在細微末節上作了一點小小的改變就覺得「很有成就?」可以發表論文,結案收割了?有些單位還想申請專利咧!

事實上這些「研究」距離解決實務問題差得遠了!至今沒有一個市售車牌辨識品牌與這些研究有關係。但是這些學術單位的計畫經費照拿,博碩士學位繼續生產,台灣的車牌辨識商品卻依舊孱弱!我在車牌辨識這個業界四五年了,根本沒接觸過或聽說過任何學界研究車牌辨識的教授或學生!一點都不誇張。

我剛開始接觸車牌辨識時,也是先求有就好的!但是馬上意識到:如果只是人人都會做的事,誰會花錢請你做呢?除非你做得特別好!就像我會打籃球,如果沒有厲害到面對兩公尺的職業球員,依舊生龍活虎足以抗衡,我就只是玩家,是不能作為職業的!當時我只是私立大學教授,頂大教授能騙吃騙喝的伎倆,我用就一定沒效的!我必須作真的有效的研究才有出路,我必須從真正有需要的客戶手中賺錢!騙國家經費自肥?即使我能,我都不屑於去做的!

所以我開始想著超越這些「大家都能做」的水準!第一個必須思考的是:「大家都不能,或很難做好」的事情是甚麼?我發現的第一個問題是:斜向拍攝造成的變形!真實世界是立體3D的世界,車子在路上走,你其實不可能在它的正前方拍攝,不然就被車子撞到了嘛!所以車牌辨識根本不應該以正向拍攝的影像為目標,側面斜視的辨識才是常態

所以我從演算法上面就直接拋棄「我會看到正面車牌」的假設,我會看到的一定是一個一個偏斜方向的車牌字元,以此為基礎,我從傳統方法的「辨識車牌」進化到「辨識字元」,再從字元群組組織出可能變形得很厲害的車牌,加以幾何校正,之後才作字模比對。這就是我能辨識高度變形車牌的關鍵技術轉折點!

頂尖大學的教授專家們不知道可以這樣做嗎?他們一定知道的!但是他們也知道這條路很艱難,如果殺隻雞就可以辦桌賺到錢,總鋪師就會避開殺牛這件困難的事情,如此而已!在既有的架構上改改參數,換個公式套用就可以過活,足以申請國家計畫經費,指導研究生作些其實無用的研究,那才是聰明的頂大教授謀生的合理方式!他們哪在乎真實世界需要甚麼東西呢?

我不是頂大教授,我沒有這種可以靠取巧欺騙外行來取得名利的環境,所以我必須真正面對問題,只有解決真實的問題,作出可以超越一般車牌辨識核心的好東西,我才能在業界立足!我也真的做到了,所以目前過得還好,不僅簡單情境的停車場辨識軟體賣得出去,很困難的全景多車動態辨識軟體都做得很好!

但是最近有個新的需求就很妙,傳統的車牌辨識「系統」,因為軟體的辨識核心很難辨識偏斜或對比度不佳的車牌,所以都是硬體環境遷就軟體,努力將照片拍得很完美!讓能力不足的辨識核心可以辨識。這好像有錢的爸媽在豢養靠爸靠媽的無能孩子。目前在台灣運轉中的道路車牌辨識系統,都是單車道攝影機架在高架橫樑上,像是高速公路那種!照片一定又清楚又很正!如下圖:

這不就是我說的剛好適合頂大研究團隊能作的辨識情境嗎?事實上頂大還是做不到這種商業系統的,因為他們的演算法只重視「能辨識」,根本不在意「夠不夠快」,這種畫面中車子以七八十公里時速飆過去,學術界開發的軟體根本就跟不上!再次說明了學界的顢頇無能到甚麼地步!還要給他們五年五百億嗎?除非你是真的傻了!

業界呢?其實演算法研究也未必比學術界強,但是可以用錢砸下去!將不太有效率的演算法硬體化作成IC,這樣就可以一秒辨識十幾張影像,達到速度的需求;或者將大量的照片回傳到資料處理中心,用一大堆超規格的電腦集中辨識,這些工作還大多是外國人做了,移植到台灣的!但總之能用,不必依賴沒用的台灣學術界了!這就是台灣目前所有道路車牌辨識系統的現狀,所以警界寧願不找台大教授,反而請我去諮詢車牌辨識技術的原因。

我的軟體基本上是努力針對複雜的真實環境,多車道全景多車,兩百萬畫素動態辨識我都做到九成辨識率了!回頭看這種辨識情境,真的很像博士生看小學生的作業!但是已經遍布全台各路口的這種辨識系統要改也不是一兩年的事,所以有客戶問我能否提供針對這種辨識情境的軟體?就是硬體不動,只換辨識機制的意思。

當然能!原本他們一個車道需要一個辨識盒,我可以簡化我的辨識核心提升速度,做到一台電腦一個軟體同時辨識六個車道!就是他們可以用買六個辨識盒(模組)的錢換我一個軟體就搞定,怎麼算都便宜很多!如果我的正規辨識核心甚麼奇怪的狀況都能處理,簡化到與一般他牌辨識系統能力相近之後會多快呢?

這種640X480的影像,我辨識一個車牌只要二十幾毫秒,就是一秒可以辨識約40次!加上多執行緒助拳,一秒鐘就可以辨識多達一百多次!絕對比原本他們用的硬體辨識盒速度更快!困難的聖母峰我都攀上去了,你問我爬陽明山有沒有問題?我當然會回答:我一天之內就可以來回爬很多次!因為我的裝備可以減少一大堆嘛!

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