車牌識別數(shù)字圖像處理

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1、期末大作業(yè)報告課程名稱：數(shù)字圖像處理設(shè)計題目：車牌識別學(xué)院：信息工程與自動化學(xué)院專業(yè)：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)年級：xxxxx學(xué)生姓名：xxxxxxx（學(xué)號xxxxxxxxxxxxx）指導(dǎo)教師：xxxx日期：2012.6.10教務(wù)處制車牌識別摘要:數(shù)字圖像處理技術(shù)是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，隨著圖像處理理論和方法的進(jìn)一步完善，使得數(shù)字圖像處理技術(shù)在各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并顯示出廣闊的應(yīng)用前景。MATLAB既是一種直觀、高效的計算機(jī)語言,同時又是一個科學(xué)計算平臺。它為數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)可視化、算法和應(yīng)用程序開發(fā)提供了最核心的數(shù)學(xué)和高級圖形工具。根據(jù)它提供的500多個數(shù)學(xué)

2、和工程函數(shù)，工程技術(shù)人員和科學(xué)工作者可以在它的集成環(huán)境中交互或編程以完成各自的計算。MATLAB中集成了功能強(qiáng)大的圖像處理工具箱。由于MATLAB語言的語法特征與C語言極為相似，而且更加簡單，更加符合科技人員對數(shù)學(xué)表達(dá)式的書寫格式，而且這種語言可移植性好、可擴(kuò)展性強(qiáng)，再加上其中有豐富的圖像處理函數(shù)，所以MATLAB在圖像處理的應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢。車牌識別技術(shù)是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，在近年來得到了很大的發(fā)展。本文從預(yù)處理、邊緣檢測、車牌定位、字符分割、字符識別五個方面，具體介紹了車牌自動識別的原理。并用MATLAB軟件編程來實現(xiàn)每一個部分,最后識別出汽車牌照。關(guān)鍵詞

3、:車牌識別、數(shù)字圖像處理、MATLAB一、設(shè)計原理車輛牌照識別系統(tǒng)的基本工作原理為：將攝像頭拍攝到的包含車輛牌照的圖像通過視頻卡輸入到計算機(jī)中進(jìn)行預(yù)處理，再由檢索模塊對牌照進(jìn)行搜索、檢測、定位，并分割出包含牌照字符的矩形區(qū)域，然后對牌照字符進(jìn)行二值化并將其分割為單個字符，然后輸入JPEG或BMP格式的數(shù)字，輸出則為車牌號碼的數(shù)字。牌照自動識別是一項利用車輛的動態(tài)視頻或靜態(tài)圖像進(jìn)行牌照號碼、牌照顏色自動識別的模式識別技術(shù)。其硬件基礎(chǔ)一般包括觸發(fā)設(shè)備、攝像設(shè)備、照明設(shè)備、圖像采集設(shè)備、識別車牌號碼的處理機(jī)等，其軟件核心包括車牌定位算法、車牌字符分割算法和光學(xué)字符識別算法等。某

4、些牌照識別系統(tǒng)還具有通過視頻圖像判斷車輛駛?cè)胍曇暗墓δ芊Q之為視頻車輛檢測。一個完整的牌照識別系統(tǒng)應(yīng)包括車輛檢測、圖像采集、牌照識別等幾部分。當(dāng)車輛檢測部分檢測到車輛到達(dá)時觸發(fā)圖像采集單元，采集當(dāng)前的視頻圖像。牌照識別單元對圖像進(jìn)行處理，定位出牌照位置，再將牌照中的字符分割出來進(jìn)行識別，然后組成牌照號碼輸出。二、設(shè)計步驟1.提出總體設(shè)計方案:（1）車牌圖像預(yù)處理方法因為車牌圖像都是在室外拍攝的，所以不可避免地會受到光照、氣候等因素的影響，而且拍攝者的手部抖動與車輛的移動會造成圖像的模糊。要去除這些干擾就得先對車牌圖像進(jìn)行預(yù)處理。由于當(dāng)前數(shù)碼相機(jī)的像素較高，原始圖像的數(shù)據(jù)一般

5、比較大，輸入的彩色圖像包含大量顏色信息，會占用較多的存儲空間，且處理時也會降低系統(tǒng)的執(zhí)行速度。因此對圖像進(jìn)行識別等處理時，常將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，以加快處理速度。對圖像進(jìn)行灰度化處理后常用的方法是圖像二值化、去除背景圖像、增強(qiáng)處理、邊緣檢測、濾波等處理等。（2）車牌定位方法車牌定位在整個車牌識別系統(tǒng)中是非常關(guān)鍵的一部分，因為如果車牌無法定位或無法精確定位，就不可能進(jìn)行后續(xù)的字符分割與字符識別工作。經(jīng)過查閱文獻(xiàn)，我發(fā)現(xiàn)車牌定位算法的種類非常多，但是至今沒有一種通用的方法?？紤]到本次課程大作業(yè)所用車牌的一些特點，可采用以下四種車牌定位的算法，下面具體介紹。1）基于灰度邊緣

6、檢測與形態(tài)學(xué)重構(gòu)的方法。這種方法只要利用車牌區(qū)域局部對比度明顯和有規(guī)律的紋理特征來定位，然后利用形態(tài)學(xué)方法將車牌區(qū)域與其它背景區(qū)域分離。2）基于直線檢測的方法。這種方法主要Hough變換的方法來檢測車牌周圍邊框直線，利用車牌形狀特性來定位車牌。3）根據(jù)車牌的固有長寬比進(jìn)行定位的方法。因為中外車牌的長寬比都是固定的3.1：1，在預(yù)處理完成后對二值化的圖像進(jìn)行膨脹腐蝕，計算聯(lián)通區(qū)域長寬比確定車牌位置。4）基于彩色圖像的車牌定位方法?，F(xiàn)在的牌照有四種類型:第一種是最常見的小型汽車所用的藍(lán)底白字牌照；第二種是大型汽車所用的黃底黑字牌照；第三種是軍用或警用的白底黑字、紅字牌照；第四

7、種是國外駐華機(jī)構(gòu)用的黑底白字、紅字牌照。基于彩色圖像的車牌定位方法主要利用車牌顏色與車身其他部位顏色具有明顯不同的差異來分割與提取車牌。定位流程圖:（3）字符分割方法字符分割是指將車牌區(qū)域分割成單個的字符區(qū)域，分割越準(zhǔn)確，識別效果越好。目前有許多種車牌字符分割算法，由于在車牌字符分割中存在噪聲干擾，邊框、鉚釘影響，車牌旋轉(zhuǎn)和光照不均等問題，造成分割不準(zhǔn)確，甚至分割錯誤，目前很難找到普遍適用的分割方法。常用的字符分割法主要是基于投影分析字符的分割方法和基于連通域分析的字符分割方法。1）投影分析常采用的是水平投影法，即沿水平方向計