计算机工程ComputerEngineering•人工智能及识别技术•文章编号:1000-3428(2010)16-0174-02文献标识码：A中图分类号：TP391脉冲耦合神经网络在车牌定位中的应用宋文强，马义德，何胜宗(兰州大学信息科学与工程学院，兰州73OOOO)摘要：针对冗余边缘对基于边缘统计特征的车牌定位算法存在较严巫干扰的问题，提出一种基于脉冲耦合神经网络(PCNN)的车牌定位方法。在借鉴传统算法的基础上,为抑制干扰性边缘，引入简化的PCNN模型，仅对候选区进行数次PCNN迭代运算,可大幅降低运算复杂度并提高车牌定位率。对300幅车辆图像进行仿真实验，取得了98.3%的定位率。关键词：边缘；车牌定位；脉冲耦合神经网络ApplicationofPulsedCoupledNeuralNetworkinVehicleLicensePlateLocationSONGWen-qiang,MAYi-de,HESheng-zong(SchoolofInformationScienceandEngineering.LanzhouUniversity,Lanzhou730000)[Abstract]Tosolveseriousinterferenceproblemsofredundantedgesforedge-basedstatisticalfeaturesoflicenseplatelocation,anewvehiclelicenseplatelocationmethodbasedonPulsedCoupledNeuralNetwork(PCNN)isproposed・whichintroducesthesimplifiedPCNNmodelbasedontraditionallicenseplatelocationalgorithms.InthealgorithmonlythecandidateareaisproducedbyPCNNiterationinordertoreducethecomputationalcomplexityandimprovetherateoflicenseplatelocation.Simulationexperimentswith300framesofvehiclelicenseplateimagethataretakenundervariouskindsofconditionscangela98.3%extractionrale.[Keywords]edge;vehiclelicenseplalelocation;PulsedCoupledNeuralNetwork(PCNN)第36卷第16期Vol.36No.161概述车牌定位是车牌识别系统的关键技术，也是相关技术研究的热点问题。根据车辆牌照独特的结构，一般先提取图像边缘，然后利用统计特征或神经网络定位车牌。对于灰度图像的车牌定位，可以利用Canny算子、频域或其他域变换⑴提取边缘信息。对于彩色图像，经常利用车牌字符和车牌底色固定的颜色搭配来定位车牌R讥文献［2］提出一种基于边缘颜色对的车牌定位方法，根据颜色特征提取边缘，取得了较好的定位效果。但是，在车牌区域亮度、颜色对比度不高或者有污损的情况下，上述算法往往为了提取足够的车牌边缘信息，而引入较多的T•扰性边缘。Eckhorn的脉冲耦台神经网络(PulseCoupledNeuralNetworks,PCNN)模拟了猫视觉皮层神经细胞活动的人工神经元模型⑷。该模型可以使柑似输入的神经元同时输出脉冲，能够弥补输入数据的微小空间不连贯和幅度的微小变化，即使在图像看起来不淸晰的悄况下,也可以捕获桐対完整的冃标区域。文献151采用PCNN进行车牌定位，虽然可以得到较高的定位精度，但运算复杂度高，不利于实时处理。针对传统算法和文献⑸的不足，本文提出一种新的基于脉冲耦合神经网络的车牌定位方法。2简化的PCNN模型PCNN为单层神经网络模型，不需要训练，但需要恰当设賈其数学模型中各种门限参数、衰减吋间常数、加权因子、连接系数等。这点有别于传统多层网络，因此，非常适台实时图像处理环境。本文采用PCNN的简化模型，该模型满足如下数学关系式：⑴厶p］述％即”-1］(2)匕［川=打［川(1+0厶〃］)⑶[1ifUAn\>0An-\\(4)0otherwiseOy[n}=cxp()0一1]+V0Yy[n]⑸其中，％表示输入激励，通常是点(i,刀的像索值，每一个像素对应一个神经元；对应神经元的输入部分；5是连接输入；W是内部连接矩阵；5/为神经元内部活动项。由式(3)可知，5的取值由神经元的输入项心•和连接项S共同决定。％和站分别是神经元的输出和动态阈值。式(4)说明神经元的输出只有0,1值，当内部活动项口了大于此时的动态阈值如，则输出1,反之则输出0。各神经元对应的阈值血按照式(5)依规律衰减，衰减系数为如。当前像素和周围像索的之间相互作用的大小可以通过连接强度常数P调节。由于PCNN连接域特性，使得当某一神经元输出脉冲时，该神经元周围的用邻域内具有近似激励特性的其他神经元在下次迭代时，受连接输入的影响也被点火输岀脉冲。连接输入的存在使状态相似的神经元能够同步输出脉基金项目：国家自然科学基金资助项目(6087...