車牌識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、一、 大作業(yè)目的和意義可以鞏固數(shù)字圖像處理理論課上所學(xué)的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)踐，用所學(xué)的知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題。鍛煉我們的動(dòng)手能力，激發(fā)的研究潛能，能夠提高我們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。二、 設(shè)計(jì)流程汽車車牌的識(shí)別過(guò)程主要包括車牌定位、車牌分割和字符識(shí)別三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其識(shí)別流程如下：原始圖像 ：數(shù)碼相機(jī)拍攝到的圖像圖像預(yù)處理：對(duì)圖像進(jìn)行濾波、邊界增強(qiáng)等處理以克服噪聲干擾邊緣提取 ：通過(guò)Robert算子，二值化處理，得到圖像的邊緣車牌定位 ：通過(guò)計(jì)算X和Y向的藍(lán)色像素點(diǎn)來(lái)定位字符分割 ：尋找連續(xù)有文字的模塊，若長(zhǎng)度大于某閾值，就認(rèn)為該塊有兩個(gè)字符組成，則需要分割。字符識(shí)別 ：利用模板匹配的方法與數(shù)據(jù)庫(kù)中

2、的字符進(jìn)行匹配從而確認(rèn)出字符，得到最后的汽車牌照，包括漢字、英文字母和數(shù)字。三、 設(shè)計(jì)步驟1. 預(yù)處理2. 邊緣提取邊緣提取對(duì)車牌的定位是很有用的一步，所謂的邊緣是指圖像局部亮度變化顯著的部分，是圖像形狀特征提取等圖像分析的重要基礎(chǔ)。所以在此我們要對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)。圖像中的車輛牌照具有比較顯著特征，比如，近似水平的矩形區(qū)域；背景是藍(lán)色的；其中字符串都是按水平方向排列的；在整體圖像中的位置較為固定。正是由于牌照?qǐng)D像的這些特點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)膱D像變換，它在整幅中可以明顯地呈現(xiàn)出其邊緣，進(jìn)而初步定位車牌。此處邊緣的提取采用的是Roberts算子。3. 牌照的定位和分割在整個(gè)識(shí)別處理的過(guò)程中，牌照的定

3、位和分割是牌照識(shí)別系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，其主要目的是在經(jīng)圖像預(yù)處理后的原始灰度圖像中確定牌照的具體位置，并將包含牌照字符的一塊子圖像從整個(gè)圖像中分割出來(lái)，供字符識(shí)別子系統(tǒng)識(shí)別之用，分割的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到整個(gè)牌照字符識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別率。由于牌照?qǐng)D像在原始圖像中是很有特征的一個(gè)子區(qū)域，確切說(shuō)是水平度較高的橫向近似的長(zhǎng)方形，它在原始圖像中的相對(duì)位置比較集中，而且其灰度值與周邊區(qū)域有明顯的不同，因而在其邊緣形成了灰度突變的邊界，這樣就便于通過(guò)邊緣檢測(cè)來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行分割。處理流程圖如下：4. 二值化處理上面所得的圖像還存在很多的噪聲，則需要對(duì)其進(jìn)行二值化、濾波、膨脹、腐蝕等處理，這樣有利于的字符分割。5.

4、字符分割尋找連續(xù)有文字的模塊，若長(zhǎng)度大于某閾值，就認(rèn)為該塊有兩個(gè)字符組成，則需要分割。6. 歸一化處理為了更好地與模板字符圖像進(jìn)行匹配，一般對(duì)分割出來(lái)的字符要進(jìn)行進(jìn)一步的處理，以滿足下一步字符識(shí)別的需要。我在此只進(jìn)行了歸一化處理：7. 字符的識(shí)別首先就是建立自動(dòng)識(shí)別的代碼表，然后讀取分割出來(lái)的字符圖像，第一個(gè)字符與模板中的漢字進(jìn)行匹配，第二個(gè)字符與模板中的字母進(jìn)行匹配，第三個(gè)字符與模板中的字母與數(shù)字進(jìn)行匹配，后四個(gè)字符與模板中的數(shù)字進(jìn)行匹配，待識(shí)別字符與模板字符相減，所得的0值越多則相似度越大，即為匹配的最好的四、 設(shè)計(jì)結(jié)果和分析1、為了檢驗(yàn)程序的準(zhǔn)確性，我對(duì)多幅圖進(jìn)行了檢測(cè)，雖然正確度不是很

5、高，但是經(jīng)過(guò)一定處理還是能達(dá)到預(yù)期的要求。下面是對(duì)另一幅圖處理的結(jié)果：2、分析本程序的正確率不是很高，主要還是因?yàn)槌绦虮旧肀容^簡(jiǎn)單，考慮的問(wèn)題不周全，對(duì)于照片的要求較高。原始圖像要拍得比較正，如果有較大的角度就會(huì)給識(shí)別帶來(lái)偏差。車牌的定位不是特別準(zhǔn)確，我用的是統(tǒng)計(jì)藍(lán)色像素點(diǎn)的方法來(lái)定位的，所以背顏色的要求較高，而車牌的定位在本識(shí)別中占有很關(guān)鍵的作用。還有就是字符分割，我是根據(jù)橫向閾值的變化情況來(lái)決定是否需要分割的，所以清晰的程度很重要。接下來(lái)就是字符匹配，字符識(shí)別過(guò)程使用的是模板匹配的方法，利用兩幅圖片相減的方法，找到相減后值最小的，即為相似程度最大的。模板的制作很重要，必須要用精確的模板，否

6、則就不能正確的識(shí)別。對(duì)于識(shí)別錯(cuò)誤情況的分析可知，主要原因：一是牌照自身的污漬等影響了圖像的質(zhì)量；二是牌照字符的分割失敗導(dǎo)致的識(shí)別錯(cuò)誤；再就是部分字符的形狀相似性，比如，B 和8；A和4等字符識(shí)別結(jié)果可能發(fā)生混淆的情況。五、 總結(jié)和體會(huì)課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。這個(gè)課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多東西，涉及到方方面面的知識(shí)，在這整個(gè)過(guò)程中我們查閱了大量的資料，得到了老師和同學(xué)的幫助，我在此對(duì)他們表示謝意。在這期間遇到了很多困難，我知道做什么都不容易，只能塌下心來(lái)，一步一個(gè)腳印的去完成才行。這學(xué)期我們學(xué)習(xí)了數(shù)字圖像處理這門課程，在這個(gè)課程設(shè)計(jì)中應(yīng)用到了很多其中的知識(shí)。理論只有應(yīng)用到實(shí)際中才能學(xué)著更有意義。學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的