怎样使用Rock-X SDK进行车牌识别快速开发呢

简介
Rock-X SDK 是基于 RK3399Pro/RK1808 平台的一套 AI 组件库。开发者通过 Rock-X SDK提供的 API 接口能够快速构建 AI 应用。

Rock-X SDK 主要功能

类别	功能
目标检测	人头检测、人车物检测
人脸	人脸关键点、人脸属性分析、人脸识别
车牌	车牌检测、车牌识别
人体关键点	人体骨骼关键点、手指关键点

本篇是使用Rock-X SDK进行车牌识别快速开发的过程，使用自定义或其它的模型的请使用rknn-toolkit和rknn-api进行开发

性能指标
车牌识别性能

数据集	性能指标
CCPD	83.31%(8331/10000)

注:  
1. CCPD(Chinese City Parking Dataset)是国内车牌数据集,从中随机抽取 10000 张进行测试。  
2. 支持识别国内蓝色、绿色和黄色车牌。  
3. 可识别的车牌字符如下表所示。

字符类别	可识别字符
省份中文字符	京 沪 津 渝 冀 晋 蒙 辽 吉 黑 苏 浙 皖 闽 赣 鲁 豫 鄂 湘 粤 桂 琼 川 贵 云 藏 陕 甘 青 宁 新
数字和字母	0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F G H J K L M N P Q R S T U V W X Y Z
车牌用途中文字符	港 学 使 警 澳 挂 军 北 南 广 沈 兰 成 济 海 民 航 空

调用过程

硬件准备
AIO-3399ProC + 摄像头

相关代码
以下为Android的相关代码，完整代码在/RockX_SDK_V1.1.0_20191115/demo/rk3399pro_android_demo/rockx-android-demo-carplate_recognition.zip。

此demo功能是从摄像头获取图像数据，检测图像中的车牌，然后进行车牌对齐和识别，最后显示识别的结果。  

详细的函数定义和相关数据结构请参考：/RockX_SDK_V1.1.0_20191115/doc/rockx_api_doc/html/index.html

1. 初始化

public void create() {
    mModelPath = installRockxData(mContext);
    mRockXPlateDetectionModule = native_create_rockx_module(mModelPath, ROCKX_MODULE_CARPLATE_DETECTION);
    mRockXCarplateOnetModule = native_create_rockx_module(mModelPath, ROCKX_MODULE_CARPLATE_ALIGN);
    mRockXCarplateRecogModule = native_create_rockx_module(mModelPath, ROCKX_MODULE_CARPLATE_RECOG);
}
程序会调用如上实现的RockX.create()方法创建车牌检测、车牌矫正对齐和车牌识别模块。其中RockX.native_create_rockx_module()实现为Java_com_rockchip_gpadc_demo_rockx_RockX_native_1create_1rockx_1module(),其调用Rock-X的API rockx_create()生成对应模块的实例。

2. 检测车牌
程序在java层调用RockX.detectCarplate()进行检测车牌,RockX.detectCarplate()实际是RockX.native_plate_detect()的封装,实际是RockX.native_plate_detect()部分实现如下:

extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_rockchip_gpadc_demo_rockx_RockX_native_1plate_1detect
        (JNIEnv *env, jobject obj, jlong handle, ***yteArray inData, jint inWidth, jint inHeight, jint inPixelFmt,
         jobject detectObjectList) {

    .. // 省略部分代码
    rockx_ret_t ret = rockx_carplate_detect((rockx_handle_t)handle, &input_image, &object_array, nullptr);
    if (ret != ROCKX_RET_SUCCESS) {
        LOGE("rockx_face_detect error %dn", ret);
        return -1;
    }

    object_array_c2j(env, &object_array, detectObjectList, inWidth, inHeight);

    env->ReleaseByteArrayElements(inData, in_data, JNI_ABORT);

    return 0;
}
程序调用的是Rock-X的API rockx_carplate_detect()进行检测车牌,省略的部分是数据结构的初始化和填充，返回的结果为object_array，通过object_array_c2j()赋值给detectObjectList传回java层。

3. 车牌对齐和识别
车牌对齐和识别分别调用的是Rock-X的rockx_carplate_align()和rockx_carplate_recognize()进行的。  在java层，程序调用RockX.recogCarplate()将检测到的车牌进行对齐和识别。  RockX.recogCarplate()的部分实现：

public Map recogCarplate(byte[] inData, int width, int height, int inPixelFmt,
                                           int left, int right, int top, int bottom ,
                                           byte[] recog_result  , float trans_alignconfidence, float a_t, float a_num, float r_t, float r_num) {

        ... // 省略部分代码

        starttime = System.currentTimeMillis();
        alignconfidence = native_get_aligned_plate(mRockXCarplateOnetModule, inData,width, height, inPixelFmt,
                x1, x2, y1, y2, alignconfidence , alignimg);
        endtime = System.currentTimeMillis();
        a_t+=(endtime-starttime)/1000F;
        a_num++;

        System.gc();

        Map result=new HashMap<>();
        if (alignconfidence < 0) {
            alignimg = null;
            System.gc();
            result.put("alignconfidence",alignconfidence);
            return result;
        }

        if(alignconfidence>0.5) {       //filter the case of single character
            starttime = System.currentTimeMillis();
            float ret = native_get_recog_result(mRockXCarplateRecogModule, alignimg, inPixelFmt, recog_result);
            endtime = System.currentTimeMillis();
            r_t+=(endtime-starttime)/1000F;
            r_num++;
            Log.d(TAG, "current_ average recog time = " + r_t/r_num);

            if (ret < 0) {
                alignimg = null;
                System.gc();
                result.put("alignconfidence",alignconfidence);
                return result;
            }
        }

        ... // 省略部分代码
    }
可以看到车牌对齐调用的是RockX.native_get_aligned_plate(),车牌识别调用的是RockX.native_get_recog_result()这两个都是native函数，其实现其它的native函数实现形式差不多，都是通过调用Rock-X的API实现相关功能的。