ultimateALPR-SDK

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714 176 较难 1 次阅读 6天前NOASSERTION插件开发框架
AI 解读 由 AI 自动生成,仅供参考

ultimateALPR-SDK 是一款基于深度学习的高性能自动车牌识别(ANPR/ALPR)开源工具,旨在为各类硬件提供极速且精准的车牌识别解决方案。它有效解决了传统识别方案依赖昂贵专用 GPU 或云端计算导致的成本高、延迟大及隐私风险等问题,让完整的智能交通系统(ITS)功能得以在摄像头等终端设备上离线运行。

该工具非常适合嵌入式开发者、计算机视觉研究人员以及需要构建低成本交通监控系统的工程师使用。其核心亮点在于卓越的跨平台适应能力与极致的优化效率:不仅支持 Linux、Windows、Android 等多种操作系统,还能在 ARM、x86 架构以及 NVIDIA Jetson、树莓派等资源受限设备上流畅运行。通过利用 SIMD ARM NEON 优化、定点数学运算及多线程技术,ultimateALPR-SDK 甚至能在低价位 ARM 设备上实现高达 64fps 的识别速度。此外,它还集成了夜间图像增强、车辆颜色识别、车型判断及车速估算等高级功能,并兼容 TensorFlow、TensorRT、OpenVINO 等多种主流推理框架,提供 C++、Python、Java 等丰富的开发接口,是打造高效端侧视觉应用的理想选择。

使用场景

某智慧停车运营商计划在地下车库入口部署基于廉价 ARM 开发板(如 Raspberry Pi 或 Jetson Nano)的本地化车牌识别系统,以替代昂贵的高性能服务器方案。

没有 ultimateALPR-SDK 时

  • 硬件成本高昂:传统算法在低算力设备上运行缓慢,被迫采购配备独立 GPU 的工控机,导致单点部署成本激增。
  • 夜间识别率低:车库入口光线昏暗,普通开源库缺乏专门的夜视图像增强(IENV)功能,导致大量车牌无法识别或误识。
  • 依赖云端延迟大:为弥补本地算力不足,需将视频流上传至云端处理,不仅产生持续带宽费用,还因网络波动造成开闸延迟。
  • 多语种支持困难:面对包含中文、韩文等多字符车牌时,现有方案往往需要针对不同地区维护多套模型,集成复杂度极高。

使用 ultimateALPR-SDK 后

  • 边缘设备高性能运行:利用其针对 ARM NEON 指令集的极致优化,在百元级开发板上即可实现 64fps 的实时识别,无需额外 GPU。
  • 全天候精准识别:内置的夜视图像增强技术自动优化暗光画面,结合深度学习模型,显著提升夜间及逆光环境下的车牌捕获率。
  • 纯本地化处理:所有计算均在设备端完成,彻底消除云端依赖,既节省了带宽与维护成本,又实现了毫秒级开闸响应。
  • 一站式多字符支持:原生支持拉丁、中文、韩文等多字符集,一套 SDK 即可覆盖全球不同地区的车牌识别需求,大幅简化开发流程。

ultimateALPR-SDK 通过将高性能深度学习推理下沉至低成本边缘设备,帮助企业在零云端依赖的前提下,构建了低成本、高实时且全天候可靠的智能交通系统。

运行环境要求

操作系统
  • Android
  • Linux (包括 Raspbian OS)
  • Windows
  • NVIDIA Jetson
GPU
  • 非必需
  • 支持通过 CUDA、NVIDIA TensorRT 和 Intel OpenVINO 进行加速
  • 在高端 NVIDIA GPU (如 Tesla V100) 上性能最佳,但引擎设计为可在纯 CPU (利用 SIMD ARM NEON 优化) 上运行,无需专用 GPU
内存

未说明

依赖
notes该 SDK 专为嵌入式设备和边缘计算设计,无需联网或云端即可运行。支持多种编程语言(C++, C#, Java, Python)。在低端 CPU(如 Raspberry Pi 4)上可达 12fps,在高端 CPU(如 Intel Xeon 配合 OpenVINO)上可达 237fps。无需注册、许可证密钥或互联网连接即可使用示例代码。
python支持 Python API,具体版本要求未说明
OpenCV (compv)
CUDA (可选,用于 GPU 加速)
NVIDIA TensorRT (可选,用于 GPU 加速)
Intel OpenVINO (可选,用于 CPU 加速)
ultimateALPR-SDK hero image

快速开始


关键词: 夜视图像增强 (IENV)车牌识别 (LPR)车牌国家/地区识别 (LPCI)车辆颜色识别 (VCR)车辆品牌型号识别 (VMMR)车辆车身样式识别 (VBSR)车辆方向跟踪 (VDT)车辆速度估计 (VSE)


您是否见过基于深度学习的[ANPR/ALPR(自动车牌识别)]引擎在99美元的ARM设备上以64fps运行Khadas VIM3,720p视频分辨率)?

UltimateALPR 是市场上最快的ANPR/ALPR实现。速度快固然重要,但准确度才是关键。

我们采用最先进的深度学习技术,提供无与伦比的准确性和精度。相比之下,它比OpenALPR在Android上的实现33倍。(更多信息请参阅基准测试部分)。

无需专用或独立的GPU,所有计算均在CPU上完成,并结合了SIMD ARM NEON优化、定点数学运算和多线程处理。这为在摄像头端直接运行功能齐全的[ITS(智能交通系统)]解决方案打开了大门,而无需依赖云端。能够在设备端运行所有ITS应用,将显著降低此类系统的采购、部署和维护成本。有关如何降低成本的详细信息,请参阅基于设备与基于云的解决方案一节。

下一个视频展示了识别器示例在Windows上的运行情况:
识别器在Windows上运行


得益于CUDANVIDIA TensorRT以及Intel OpenVINO,该代码可在CPUGPUVPUFPGA上加速运行。

除了车牌识别 (LPR)之外,我们还支持夜视图像增强 (IENV)车牌国家/地区识别 (LPCI)车辆颜色识别 (VCR)车辆品牌型号识别 (VMMR)车辆车身样式识别 (VBSR)车辆方向跟踪 (VDT)以及车辆速度估计 (VSE)

在高端NVIDIA GPU(如Tesla V100)上,帧率可达315 fps,即每次推理仅需3.17毫秒。而在高端CPU(如Intel Xeon)上,得益于OpenVINO,最大帧率可达237 fps。而在低端CPU(如Raspberry Pi 4)上,平均帧率约为12 fps。

不妨亲自体验我们的实现。无需注册、许可证密钥或互联网连接,只需克隆代码并开始编码和测试即可。所有处理都在本地设备上完成,数据不会离开您的计算机。此处发布的代码附带大量现成的示例,适用于Android树莓派LinuxWindows,帮助您轻松入门。

您还可以查看我们的在线基于云的实现(无需注册),在开始使用SDK之前先了解其准确性和精度。

请查阅完整文档:https://www.doubango.org/SDKs/anpr/docs/

入门

该SDK支持多种平台,并提供对多种编程语言的支持,但接下来的部分将重点介绍Android以及树莓派、Linux和Windows

Android

以下内容主要针对Android平台及Java API。

示例应用(Android)

源代码包含4个Android示例应用:基准测试VideoParallelVideoSequentialImageSnap

基准测试(Android)

此应用程序用于检查一切是否正常运行,并确保其速度达到预期。通过该应用可以查看最大帧率信息(Intel Xeon 上为 237fps,Khadas VIM3 上为 64fps,树莓派 4 上为 12fps)。它是一个开源项目,无需注册或许可证密钥。

VideoParallel(Android)

任何希望在其产品中集成 ultimateALPR 的开发者都应将此应用用作参考代码。它展示了如何使用摄像头的实时视频流进行车牌的实时检测与识别。有关并行模式的更多信息,请参阅 并行与串行处理章节

VideoSequential(Android)

与 VideoParallel 相同,但以串行模式运行,因此速度较慢。提供此应用是为了便于比较并行与串行两种模式。

ImageSnap(Android)

此应用会读取并显示来自摄像头的实时视频流,但仅在需要时从视频流中识别一张图像。

在 Android 上试用示例应用

要在 Android 上试用示例应用:

  1. 打开 Android Studio,选择“打开现有 Android Studio 项目”。 alt text

  2. 导航到 ultimateALPR-SDK/samples,选择 android 文件夹并点击 确定alt text

  3. 选择您想要试用的示例(例如 videoparallel),然后点击“运行”。为了获得更好的体验,请确保设备处于 横屏模式alt text

将 SDK 添加到您的项目(Android)

SDK 以 Android Studio 模块的形式分发,您可以将其作为引用添加,也可以构建它并将 AAR 文件添加到您的项目中。不过,最简单的方法是直接包含源代码来添加 SDK。

在您的 build.gradle 文件中添加:

android {

      # 这是需要添加到 "android { } " 部分的代码块
      sourceSets {
         main {
             jniLibs.srcDirs += ['path-to-your-ultimateALPR-SDK/binaries/android/jniLibs']
             java.srcDirs += ['path-to-your-ultimateALPR-SDK/java/android']
             assets.srcDirs += ['path-to-your-ultimateALPR-SDK/assets/models']
         }
      }
}

使用 Java API(Android)

使用该 API 并不困难,因为它只有三个有用的方法:init、process 和 deInit。

C++ API 的定义请参见 此处


	import org.doubango.ultimateAlpr.Sdk.ULTALPR_SDK_IMAGE_TYPE;
	import org.doubango.ultimateAlpr.Sdk.UltAlprSdkEngine;
	import org.doubango.ultimateAlpr.Sdk.UltAlprSdkParallelDeliveryCallback;
	import org.doubango.ultimateAlpr.Sdk.UltAlprSdkResult;

	final static String CONFIG = "{" +
		"\"debug_level\": \"info\"," + 
		"\"gpgpu_enabled\": true," + 
		"\"openvino_enabled\": true," +
		"\"openvino_device\": \"CPU\"," +

		"\"detect_minscore\": 0.1," + 
		"\"detect_quantization_enabled\": true," + 
		
		"\"pyramidal_search_enabled\": true," +
		"\"pyramidal_search_sensitivity\": 0.28," +
		"\"pyramidal_search_minscore\": 0.5," +
		"\"pyramidal_search_quantization_enabled\": true," +

		"\"klass_lpci_enabled\": true," +
		"\"klass_vcr_enabled\": true," +
		"\"klass_vmmr_enabled\": true," +

		"\"recogn_score_type\": \"min\"," + 
		"\"recogn_minscore\": 0.3," + 
		"\"recogn_rectify_enabled\": false," + 
		"\"recogn_quantization_enabled\": true" + 
	"}";

	/**
	* 并行回调函数,用于通知新结果。
	* 此回调将在调用 process 函数后几毫秒内(即下一帧尚未完全处理之前)被调用。
	*/
	static class MyUltAlprSdkParallelDeliveryCallback extends UltAlprSdkParallelDeliveryCallback {
		@Override
		public void onNewResult(UltAlprSdkResult result) { }
	}

	final MyUltAlprSdkParallelDeliveryCallback mCallback = new MyUltAlprSdkParallelDeliveryCallback(); // 设置为 null 以禁用并行模式

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		

		// 初始化引擎
		assert UltAlprSdkEngine.init(
				getAssets(),
				CONFIG,
				mCallback
		).isOK();
	}

	// 摄像头监听器:https://developer.android.com/reference/android/media/ImageReader.OnImageAvailableListener
	final ImageReader.OnImageAvailableListener mOnImageAvailableListener = new ImageReader.OnImageAvailableListener() {

		@Override
		public void onImageAvailable(ImageReader reader) {
				try {
				    final Image image = reader.acquireLatestImage();
				    if (image == null) {
				        return;
				    }

				    // ANPR/ALPR 识别
				    final Image.Plane[] planes = image.getPlanes();
				    final UltAlprSdkResult result = UltAlprSdkEngine.process(
				        ULTALPR_SDK_IMAGE_TYPE.ULTALPR_SDK_IMAGE_TYPE_YUV420P,
				        planes[0].getBuffer(),
				        planes[1].getBuffer(),
				        planes[2].getBuffer(),
				        image.getWidth(),
				        image.getHeight(),
				        planes[0].getRowStride(),
				        planes[1].ROWStride(),
				        planes[2].ROWStride(),
				        planes[1].getPixelStride()
				    );
				    assert result.isOK();

				    image.close();

				} catch (final Exception e) {
				   e.printStackTrace();
				}
		}
	};

	@Override
	public void onDestroy() {
		// 反初始化引擎
		assert UltAlprSdkEngine.deInit().isOK();

		super.onDestroy();
	}

再次提醒,有关更多信息,请参阅适用于 Android树莓派、Linux 和 Windows 的示例应用,以及完整的 文档

树莓派(Raspbian OS)、Linux、NVIDIA Jetson、Windows 等

示例应用(树莓派、Linux、NVIDIA Jetson、Windows 等)

源代码附带 #2 C++ 示例应用基准测试识别器。这些示例应用可在所有支持的平台上使用:AndroidWindows树莓派iOSOSXLinux……

基准测试(树莓派、Linux、NVIDIA Jetson、Windows 等)

此应用程序用于检查系统是否正常运行,并确保其速度达到预期。您可以通过该应用查看最大帧率信息(Intel Xeon 上为 237fps,Snapdragon 855 上为 47fps,Jetson NX 上为 152fps,Khadas VIM3 上为 64fps,Jetson Nano 上为 30fps,树莓派 4 上为 12fps)。

该应用为开源软件,无需注册或许可证密钥。

有关如何构建和运行此示例的更多信息,请参阅 samples/c++/benchmark

识别器(树莓派、Linux、NVIDIA Jetson、Windows 等)

这是一个命令行应用程序,用于从任何 JPEG/PNG/BMP 图像中检测并识别车牌。

有关如何构建和运行此示例的更多信息,请参阅:

使用 C++ API

C++ API 的定义位于 https://www.doubango.org/SDKs/anpr/docs/cpp-api.html。

	#include <ultimateALPR-SDK-API-PUBLIC.h> // 包含 API 头文件

	// JSON 配置字符串
	// 更多信息请参见 https://www.doubango.org/SDKs/anpr/docs/Configuration_options.html
	static const char* __jsonConfig =
	"{"
	"\"debug_level\": \"info\","
	"\"debug_write_input_image_enabled\": false,"
	"\"debug_internal_data_path\": \".\","
	""
	"\"num_threads\": -1,"
	"\"gpgpu_enabled\": true,"
	"\"openvino_enabled\": true,"
	"\"openvino_device\": \"CPU\","
	""
	"\"detect_roi\": [0, 0, 0, 0],"
	"\"detect_minscore\": 0.1,"
	""
	"\"pyramidal_search_enabled\": true,"
	"\"pyramidal_search_sensitivity\": 0.28,"
	"\"pyramidal_search_minscore\": 0.3,"
	"\"pyramidal_search_min_image_size_inpixels\": 800,"
	""
	"\"klass_lpci_enabled\": true,"
	"\"klass_vcr_enabled\": true,"
	"\"klass_vmm_enabled\": true,"
	""
	"\"recogn_minscore\": 0.3,"
	"\"recogn_score_type\": \"min\""
	"}";

	// 局部变量
	UltAlprSdkResult result;

	// 初始化引擎(只需执行一次)
	ULTALPR_SDK_ASSERT((result = UltAlprSdkEngine::init(
		__jsonConfig
	)).isOK());

	// 处理(检测 + 识别)
	// 对每一帧视频调用此函数
	const void* imageData = nullptr;
	ULTALPR_SDK_ASSERT((result = UltAlprSdkEngine::process(
			ULTMICR_SDK_IMAGE_TYPE_RGB24,
			imageData,
			imageWidth,
			imageHeight
		)).isOK());

	// 反初始化
	// 在退出应用程序前调用此函数以释放已分配的资源
	// 调用此函数后不得再调用 process()
	ULTALPR_SDK_ASSERT((result = UltAlprSdkEngine::deInit()).isOK());

再次提醒,有关如何使用 API 的更多信息,请参阅 示例应用

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