فصلنامه تخصصی فناوری اطلاعات و ارتباطات

ارائه مدل تشخیص پلاک خودرو ایرانی برمبنای مدل YOLOv9

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

خیابان ۱۹دی خیابان هلال احمر ۲۰متری حائری پلاک ۱۲۹

10.22034/apj.2026.2071750.1056
چکیده
یشینه و اهداف: در این پژوهش، یک روش نوین برای تشخیص پلاک خودروهای ایرانی معرفی می‌شود. برای تشخیص پلاک خودرو، روش‌های مختلفی پیشنهاد شده است که به مرور زمان بهبود یافته‌اند. امروزه، شبکه‌های عصبی عمیق به خصوص شبکه‌های عصبی کانولوشن و شبکه‌های بازگشتی به عنوان روش‌های پیشرو در تشخیص پلاک خودرو شناخته می‌شوند هدف از انجام این پژوهش ارائه روشی کارآمد شامل شناسایی محل پلاک با استفاده از الگوریتم‌های بینایی ماشین و جداسازی شناسه‌ها است.. چالش‌هایی نظیر تغییرات نور و سرعت خودرو در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته و راه‌کارهایی برای بهبود دقت و سرعت تشخیص ارائه‌شده است.

روش‌ها‌: در پژوهش حاضر، جهت افزایش دقت و پایداری مدل، یک مجموعه‌داده شامل 844 تصویر واقعی پلاک در شرایط متنوع نوری و زاویه‌ای تهیه و با روش‌های افزایش‌داده به 2024 تصویر گسترش یافت. مدل پس از تنظیم دقیق، قادر به شناسایی ناحیه پلاک و استخراج کاراکترهای فارسی با استفاده از ساختار CRNN است. این سیستم با کاهش خطا در شرایط چالش‌برانگیز نظیر تابش شدید، سایه، سرعت بالای خودرو و تنوع فونت، نسبت به مدل‌های YOLOv8 و YOLOS، بهبود عملکرد قابل توجهی نشان می‌دهد.

یافته‌ها:.در نهایت در این پژوهش، یک روش دقیق و کارآمد برای تشخیص پلاک خودروها مبتنی بر معماری YOLOv9 با دقت 98٪ ارائه گردید که نتایج کمی به‌دست‌آمده شامل دقت، فراخوان و امتیاز F1 نشان می‌دهد که مدل پیشنهادی گزینه‌ای مناسب برای کاربردهای زمان‌–‌واقعی در سامانه‌های نظارت تصویری، کنترل عبور و مرور و حمل‌ونقل هوشمند است.

نتیجه‌گیری: نتایج نشان می‌دهد، روش پیشنهادی می‌تواند به‌طور قابل توجهی دقت تشخیص پلاک‌ها را افزایش داده و به سیستم‌های حمل‌ونقل هوشمند و مدیریت ترافیک خودکار کمک کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Iranian License Plate Recognition Model Based on YOLOv9

نویسنده English

zahra roozbahani
خیابان ۱۹دی خیابان هلال احمر ۲۰متری حائری پلاک ۱۲۹
چکیده English

Background and Objectives: in this research, a novel method for detecting Iranian license plates and simultaneously recognizing letters and digits is introduced. Various approaches have been proposed for license plate detection, which have progressively improved over time. Traditional methods involve classical image processing techniques such as grayscale conversion, thresholding, and binary morphology. With advancements in machine learning, artificial neural network algorithms have been employed for license plate identification and recognition. Today, deep neural networks, particularly convolutional neural networks and recurrent neural networks, are recognized as leading methods in vehicle license plate detection. The objective of this study is to propose an efficient approach that includes locating the license plate using machine vision algorithms and segmenting the identifiers. Challenges such as variations in lighting conditions and vehicle speed have been examined in this research, and solutions to enhance detection accuracy and speed have been presented.



Methods: To improve the accuracy and robustness of the proposed model, a dataset consisting of 844 real Iranian license plate images captured under diverse lighting conditions and viewing angles was collected and expanded to 2024 images using data augmentation techniques. After fine-tuning, the model is capable of localizing license plate regions and extracting Persian characters using a CRNN-based architecture. The proposed system demonstrates a significant performance improvement over YOLOv8 and YOLOS models by reducing recognition errors in challenging scenarios such as strong illumination, shadows, high vehicle speed, and font variations

Findings: Ultimately, an accurate and efficient license plate recognition method based on the YOLOv9 architecture is proposed, achieving an overall accuracy of 98%. Quantitative evaluation results, including precision, recall, and F1-score, indicate that the proposed model is well suited for real-time applications in visual surveillance, traffic monitoring, and intelligent transportation systems.

Conclusion: The experimental results demonstrate that the proposed approach significantly enhances license plate detection accuracy and can effectively support intelligent transportation systems and automated traffic management applications.

کلیدواژه‌ها English

Car plate
Iranian car
  
1.      Indira K, Mohan K, Nikhilashwary T. Automatic license plate recognition. In: Advances in intelligent systems and computing. 2019. Available from: https://doi.org/10.1007/978-981-10-8863-6_8
2.      Pechiammal B, Arokia Renjith J. An efficient approach for automatic license plate recognition system. In: Proc IEEE Int Conf on Smart Technologies (ICONSTEM); 2017 Mar 23. Available from: https://doi.org/10.1109/ICONSTEM.2017.8261267
3.      Tabatabaei H, Ghasemi S, Najafzadeh M, Zovari H. Presenting a vehicle license plate detection algorithm using mathematical computation methods. 2021. [Persian].
4.      Sharifi M. Automated license plate detection and recognition using deep learning. In: Computational intelligence in computer vision. 2022. Available from: https://doi.org/10.1007/978-3-031-23724-9_39
5.      Application of YOLOv7 and transformer structures to small object (license plate) detection in complex traffic scenes. Proc IEEE Int Conf on Machine Learning Big Data and Business Intelligence. 2022. Available from: https://doi.org/10.1109/MLBDBI58171.2022.00031
6.      Khan MM, Ilyas M, Khan IR, Alshomrani SM, Rahardja S. A review of license plate recognition methods employing neural networks. IEEE Access. 2023;11:73613-73646. Available from: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3254365
7.      Ramezankhani F, Yazdian Dehkordi M. Detection of Iranian vehicle license plates based on hierarchical classifiers. 2021. [Persian].
8.      Akoushideh A, Tourani A, Shahbahrami A, Masoumnejad M. Design and implementation of an automatic license plate detection system for secure access gates. Karafan J. 2021;18(3):237-252. [Persian].
9.      Fadaei S, Kavari A, Dehghani A, Rahimizadeh K. Automatic vehicle license plate recognition system based on morphological operations and vertical histogram processing. Soft Comput. 2022;10(2):84-97. [Persian].
1.   Givaki D, Dalvand A, Rastgar H. Introduction of AirPlate dataset for Iranian vehicle license plate recognition. J Mach Vis Image Process. 2022;9(2):81-95. [Persian].
1.   Islam D, Mahmud T, Chowdhury T. An efficient automated vehicle license plate recognition system under image processing. Indones J Electr Eng Comput Sci. 2023;29(2):1055-1062.
1.   Akbarzadeh O, Khosravi MR, Alex LT. Design and MATLAB simulation of Persian license plate recognition using neural network and image filtering for intelligent transportation systems. ASP Trans Pattern Recognit Intell Syst. 2022;2(1):1-14.
1.   Soleimanzadeh Rasteh F, Motamed S. Automatic license plate recognition using improved convolutional neural network. Comput Intell Electr Eng. 2024;14(4).
1.   Quraishi AA, Feyzi F, Shahbahrami A. Detection and recognition of vehicle licence plates using deep learning in challenging conditions: a systematic review. Int J Intell Syst Technol Appl. 2024;22(2):105-150.
1.   Shi H, Zhao D. License plate recognition system based on improved YOLOv5 and GRU. IEEE Access. 2023;11:10429-10439.
1.   Ammar A, Koubaa A, Boulila W, Benjdira B, Alhabashi Y. A multi-stage deep-learning-based vehicle and license plate recognition system with real-time edge inference. Sensors. 2023;23(4):2120.
1.   Khan MM, Ilyas MU, Khan IR, Alshomrani SM, Rahardja S. License plate recognition methods employing neural networks. IEEE Access. 2023;11:73613-73646.
1.   Application of YOLOv7 and transformer structures to small object (license plate) detection in complex traffic scenes. Proc IEEE Int Conf on Machine Learning Big Data and Business Intelligence. 2022. Available from: https://doi.org/10.1109/MLBDBI58171.2022.00031
1.   Al-Qudah R, Suen CY. Enhancing YOLO deep networks for the detection of license plates in complex scenes. In: Proc Int Conf on Data Science; 2019. Available from: https://doi.org/10.1145/3368691.3368712
2.   Amrouche A, Hezil N, Bentrcia Y, Abed A. Real-time detection of vehicle license plate numbers. In: Proc IEEE NTIC; 2022 Dec 21. Available from: https://doi.org/10.1109/NTIC55069.2022.10100479
2.   PawanKrGunjan. License plate recognizer [Internet]. HuggingFace; Available from: https://huggingface.co/PawanKrGunjan/license_plate_recognizer
2.   Microsoft. TrOCR base handwritten [Internet]. HuggingFace; Available from: https://huggingface.co/microsoft/trocr-base-handwritten
2.   PawanKrGunjan. License plates dataset [Internet]. HuggingFace; Available from: https://huggingface.co/datasets/PawanKrGunjan/license_plates
2.   MKgoud. License plate recognizer [Internet]. HuggingFace; Available from: https://huggingface.co/MKgoud/License-Plate-Recognizer
2.   Nickmuchi. YOLOS-small finetuned license plate detection [Internet]. HuggingFace; Available from: https://huggingface.co/nickmuchi/yolos-small-finetuned-license-plate-detection
2.   HUSTVL. YOLOS-small [Internet]. HuggingFace; Available from: https://huggingface.co/hustvl/yolos-small
2.   MKgoud. License plate character detector [Internet]. HuggingFace; Available from: https://huggingface.co/MKgoud/License-Plate-Character-Detector