Разработка нейросетевого подхода сегментации и распознавания номерных знаков автомобилей на изображениях реальных сцен

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Адаричев, Вадим Сергеевич Отделение информационных технологий (ОИТ)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования являются методы искусственного интеллекта, используемые в алгоритмах сегментации и распознавания автомобильных номерных знаков. Целью работы является разработка и реализация алгоритма детектирования и распознавания автомобильных номерных знаков на изображениях реальных сцен с применением аппарата искусственных нейронных сетей

Оглавление …………………………………………………………………………………………… 14
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………….. 16
1 ОБЗОР МЕТОДОВ И ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ РАСПОЗНАВАНИЯ
АВТОМОБИЛЬНЫХ НОМЕРНЫХ ЗНАКОВ …………………………………………. 17
1.1 Методы распознавания автомобильных номерных знаков …………….. 18
1.2 Обзор систем распознавания автомобильных номерных знаков …….. 27
1.3 Тест систем распознавания автомобильных номеров …………………….. 36
1.4 Заключение по аналитическому обзору………………………………………… 37
1.5 Требования к разрабатываемому алгоритму …………………………………. 38
2 АЛГОРИТМ НЕЙРОСЕТЕВОГО РАСПОЗНАВАНИЯ
АВТОМОБИЛЬНЫХ НОМЕРНЫХ ЗНАКОВ …………………………………………. 39
2.1 Общее решение задачи ……………………………………………………………….. 39
2.2 Поэтапная работа с изображением……………………………………………….. 39
2.2.1 Сегментация номерной пластины …………………………………………… 39
2.2.2 Извлечение фрагмента с номерной пластиной ………………………… 42
2.2.3 Предобработка вырезанного фрагмента ………………………………….. 44
2.2.4 Классификация сегментов номерной пластины ……………………….. 46
3 ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ …………………………………………………….. 49
3.1 Язык разработки …………………………………………………………………………. 49
3.2 Дополнительный инструментарий ……………………………………………….. 49
3.3 Среда разработки ……………………………………………………………………….. 50
4 Результаты работы …………………………………………………………………………… 51
4.1 Наборы данных ………………………………………………………………………….. 51
4.2 Результаты экспериментов ………………………………………………………….. 51
4.3 Выводы из результатов экспериментов ………………………………………… 53
5 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ………………………………………………………………………. 55
5.1 Организация и планирование работ ……………………………………………… 55
5.1.1 Продолжительность этапов работ …………………………………………… 56
5.2 Расчет сметы затрат на выполнение проекта ………………………………… 61
5.2.1 Расчет затрат на материалы ……………………………………………………. 61
5.2.2 Расчет заработной платы ……………………………………………………….. 61
5.2.3 Расчет отчислений от заработной платы …………………………………. 62
5.2.4 Расчет затрат на электроэнергию ……………………………………………. 63
5.2.5 Расчет амортизационных расходов …………………………………………. 64
5.2.6 Расчет прочих расходов …………………………………………………………. 65
5.2.7 Расчет общей себестоимости разработки ………………………………… 65
5.2.8 Расчет прибыли …………………………………………………………………….. 66
5.2.9 Расчет НДС …………………………………………………………………………… 66
5.2.10 Цена разработки НИР ……………………………………………………………. 66
5.2.11 Оценка экономической эффективности проекта………………………. 66
6 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСВЕННОСТЬ ………………………………………………. 68
Введение ……………………………………………………………………………………………. 68
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности … 68
6.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства …….. 68
6.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ……… 70
6.2.1 Эргономические требования к рабочему месту ……………………….. 70
6.3 Производственная безопасность ………………………………………………….. 72
6.3.1 Вредные производственные факторы ……………………………………… 73
6.4 Экологическая безопасность ……………………………………………………….. 81
6.4.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду … 81
6.4.2 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды ………. 82
6.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………… 82
6.5.1 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть на производстве
при внедрении объекта исследований ……………………………………………….. 82
6.5.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка
порядка действия в случае возникновения ЧС ……………………………………. 83
6.6 Заключение по разделу ……………………………………………………………….. 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………….. 86
СПИСОК ПУБЛИКАЙ И ВЫСТУПЛЕНИЙ ……………………………………………. 88
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ …………………………………… 89
ПРИЛОЖЕНИЕ А …………………………………………………………………………………. 94

Разработанный в рамках магистерской диссертации проект
предназначен для распознавания номерных знаков автомобилей. Разработка
программы велась только при помощи компьютера. Главным назначением
проекта является поиск номерного знака автомобиля на изображениях
реальных сцен, с дальнейшим его распознаванием.
Независимо от конкретного применения, взаимодействие пользователя
с разработанной программой в любом случае производится с помощью
программных и аппаратных средств ПЭВМ, а также с помощью
периферийных устройств, подключенных к ПЭВМ.
Данный раздел посвящен анализу вредных и опасных факторов
производственной среды для операторов ПЭВМ а так же разработке программ
по минимизации воздействия вредоносного и опасного влияния выявленных
факторов, а также программ по снижению вредных воздействий на
окружающую среду, экономии невосполнимых ресурсов и защите в
чрезвычайных ситуациях.

Задача автоматического распознавания автомобильных номеров на
цифровых изображениях решена многими исследователями. В работе
рассматривается собственный алгоритм для решения задачи. Системы
распознавания автомобильных номерных знаков используются для контроля
въезда и выезда транспорта с территории предприятий, парковок, контроля
потока автомобильного трафика.
Существующие коммерческие системы распознавания автомобильных
номеров не всегда предоставляют пользователям информацию об
используемых методах искусственного интеллекта в задаче распознавания
цифробуквенных символов. В представленной работе выполнен ряд
аналитических задач по определению используемых в системах алгоритмов.
Данные о сравнительном анализе систем получены из открытых независимых
источников.
Выполнен аналитический обзор существующих методов и программных
систем распознавания автомобильных номерных знаков. Проведен их
сравнительный анализ, определён список программных продуктов,
подходящих под решение определенного круга целевых задач, связанных с
распознаванием автомобильных номеров.
Для сегментации автомобильных номерных знаков используется
архитектура СНС U-Net, показавшая хорошие результаты сегментации в
других областях. Удалось достичь 94,8% точности при сегментации номерной
пластины на тестовом наборе данных.
В работе исследована возможность применения искусственных
нейронных сетей, а также их ансамблей в качестве классифицирующих
элементов. Сравнительный анализ различных архитектур и размеров
комитетов позволяет сделать аргументированный выбор классифицирующего
элемента в предложенном алгоритме распознавания.
Разработанный нейросетевой алгоритм распознавания автомобильных
номерных знаков позволяет достичь точности распознавания в 92,1%.
Результаты были получены на отобранных образцах автомобильных
номерных знаков, находящихся в открытом доступе. Полученная точность
распознавания сопоставима с существующими аналогами.
СПИСОК ПУБЛИКАЙ И ВЫСТУПЛЕНИЙ
1. Адаричев В. С., Иванова Ю. А. Сверточная нейронная сеть для
классификации без использования дополнительных библиотек //
Молодежь и современные информационные технологии: сборник
трудов XVII Международной научно- практической конференции
студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 17-20 Февраля
2020. – Томск: ТПУ, 2020 – C. 60-61
2. Адаричев В. С., Иванова Ю. А. Сегментация автомобильных
номерных знаков на изображениях // Молодежь и современные
информационные технологии: сборник трудов XVII Международной
научно- практической конференции студентов, аспирантов и
молодых ученых, Томск, 17-20 Февраля 2020. – Томск: ТПУ, 2020 –
C. 62-63

1. Желтов С. Ю. Обработка и анализ изображений в задачах машинного
зрения. // М.: Физматкнига, 2010. — 672 с
2. Habr Mask R-CNN: архитектура современной нейронной сети для
сегментации объектов на изображениях [Электронный ресурс] : —
Режимдоступа:https://habr.com/post/421299(датаобращения:
23.12.2018).
3. Viola P., Jones M. J. Robust real-time face detection / International Journal
of Computer Vision. − 2004. − V. 57. − P. 137-154.
4. Серикова А. С. Разработка и программная реализация алгоритма
сегментации и распознавания автомобильных номеров // Магистерская
диссертация, ТПУ, ИШИТР, ИСТ 2017
5. Ильин В. А., Позняк Э. Г. Линейная алгебра // Москва Физматлит 1999
6. Nello Cristianini, John Shawe-Taylor. An Introduction to Support Vector
Machines and Other Kernel-based Learning Methods // Cambridge University
Press, 2000
7. Хайкин С. Нейронные сети : полный курс : пер. с англ. // С. Хайкин. —
2-е изд., испр.. — М. [и др.]: Вильямс, 2006. — 1103 с.
8. Комарцова Л. Нейрокомпьютеры : учебное пособие для вузов // Л. Г.
Комарцова, А. В. Максимов. — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.: Изд-во
МГТУ, 2004. — 399 с.
9. ДжонсМ.Программированиеискусственногоинтеллектав

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Разработка нейросетевого подхода сегментации и распознавания номерных знаков автомобилей на изображениях реальных сцен»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету