蘇大汽車檢測

1、蘇州大學(xué)學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)(論文文)說明明書作者：學(xué)學(xué)號：學(xué)院(系系)：信息工工程學(xué)院院 專業(yè)：通通信技術(shù)術(shù)題目：基基于maatlaab的車車牌識別別系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)主題：指導(dǎo)教師師：職稱稱：講師師20122年122月 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 PAGE II蘇州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) PAGE I焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 PAGE 2 頁 共 NUMPAGES 34 頁 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 PAGE 2焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 PAGE 1 目 錄錄1. 緒緒論11.1 本課題題的研究究背景11.2 本課題題的研究究目的及及意義221.3國國內(nèi)外發(fā)發(fā)展?fàn)顩r況31.4主主要應(yīng)用用領(lǐng)域551.5 設(shè)計(jì)原原理62.

2、 MMATLLAB簡簡介72.1MMATLLAB發(fā)發(fā)展歷史史72.2 MATTLABB的語言言特點(diǎn)773工作作流程993.1系系統(tǒng)框架架結(jié)構(gòu)和和工作流流程94各模模塊的實(shí)實(shí)現(xiàn)114.1設(shè)設(shè)計(jì)方案案114.2圖圖像預(yù)處處理114.2.1圖像像灰度化化114.2.2圖像像的邊緣緣檢測124.3車車牌定位位和分割割144.3.1車牌牌的定位位154.3.2車牌牌的分割割164.3.3對定定位后的的彩色車車牌的進(jìn)進(jìn)一步處處理174.4字字符的分分割和歸歸一化處處理174.4.1字符符的分割割184.4.2字符符的歸一一化處理理194.5 字符的的識別195實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果和和分析226實(shí)驗(yàn)驗(yàn)總結(jié)24致謝25

3、5參考文獻(xiàn)獻(xiàn)26程序附錄錄27焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 PAGE 2 頁 共 NUMPAGES 43 頁焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 PAGE 45 頁 共 NUMPAGES 48 頁第 PAGE 44 頁 共 NUMPAGES 48 頁 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第一章 緒論1.1 本課題題的研究究背景現(xiàn)代社會會已進(jìn)入入信息時(shí)時(shí)代，隨隨著計(jì)算算機(jī)技術(shù)術(shù)、通信信技術(shù)和和計(jì)算機(jī)機(jī)網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)的發(fā)發(fā)展，自自動(dòng)化信信息處理理能力和和水平不不斷提高高，作為為現(xiàn)代社社會主要要交通工工具之一一的汽車車在人們們的生產(chǎn)產(chǎn)生活的的各個(gè)領(lǐng)領(lǐng)域得到到大量使使用，對對他的信信息進(jìn)行行自動(dòng)采采集和管管理具有有十分重重要的意意

4、義，成成為信息息處理技技術(shù)的一一項(xiàng)重要要研究課課題。此外，智智能交通通系統(tǒng)，簡稱IITS（InttellligeentTTraffficcSysstemm）已成成為現(xiàn)代代社會道道路交通通發(fā)展趨趨勢。只只能交通通系統(tǒng)，是在當(dāng)當(dāng)代科學(xué)學(xué)技術(shù)高高速發(fā)展展的背景景下產(chǎn)生生的。其其目標(biāo)在在于將現(xiàn)現(xiàn)金的計(jì)計(jì)算機(jī)處處理技術(shù)術(shù)、數(shù)據(jù)據(jù)通信技技術(shù)、自自動(dòng)控制制技術(shù)等等綜合應(yīng)應(yīng)用于地地面交通通管理體體系，從從而建立立起一種種高效、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的的交通管管理系統(tǒng)統(tǒng)。公路路交通基基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)的不斷斷發(fā)展和和車輛管管理體制制的不斷斷完善，為以視視覺監(jiān)控控為基礎(chǔ)礎(chǔ)的智能能交通系系統(tǒng)的實(shí)實(shí)際應(yīng)用用打下了了良好基基礎(chǔ)。在智能交交

5、通系統(tǒng)統(tǒng)中，車車牌自動(dòng)動(dòng)識別系系統(tǒng)是一一個(gè)非常常重要的的發(fā)展方方向。車車牌自動(dòng)動(dòng)識別系系統(tǒng)簡稱稱ALPPRS或或LPRRS，該該系統(tǒng)可可以對車車輛進(jìn)行行自動(dòng)登登記、驗(yàn)驗(yàn)證、監(jiān)監(jiān)視、報(bào)報(bào)警。系系統(tǒng)應(yīng)用用場合包包括：高高速公路路，橋梁梁，隧道道等收費(fèi)費(fèi)管理系系統(tǒng)。城城市交通通車輛管管理，智智能小區(qū)區(qū)、智能能停車場場管理，車牌驗(yàn)驗(yàn)證，車車流統(tǒng)計(jì)計(jì)等。同同時(shí)，汽汽車牌照照自動(dòng)識識別的基基本方法法還可以以應(yīng)用到到其他檢檢測和識識別領(lǐng)域域，所以以車牌自自動(dòng)識別別問題已已成為現(xiàn)現(xiàn)代交通通工程領(lǐng)領(lǐng)域中研研究的重重點(diǎn)和熱熱點(diǎn)問題題之一。車牌識別別系統(tǒng)是是一項(xiàng)科科技含量量很高的的多種技技術(shù)結(jié)合合的產(chǎn)品品，主要要有

6、計(jì)算算機(jī)視覺覺、數(shù)字字圖像處處理、數(shù)數(shù)字視頻頻處理、模式識識別等技技術(shù)組成成。也是是智能交交通系統(tǒng)統(tǒng)的核心心技術(shù)，產(chǎn)生于于60年年代。在在80年年代，由由于城市市交通問問題日益益嚴(yán)重，美國和和歐洲許許多國家家投入了了大量的的人力和和物力，建立了了自動(dòng)化化高速公公路網(wǎng)，安裝了了攝像、雷達(dá)探探測系統(tǒng)統(tǒng)和光纖纖網(wǎng)絡(luò)，簡歷智智能交通通系統(tǒng)。在美國國、歐洲洲、日本本等發(fā)達(dá)達(dá)國家的的帶動(dòng)下下，世界界各國也也開始簡簡歷智能能交通系系統(tǒng)。由由于公路路車流量量日益增增大、道道路交通通日益擁擁擠，車車輛管理理相對越越來越困困難，因因此各個(gè)個(gè)發(fā)達(dá)國國家和發(fā)發(fā)展中國國家都在在積極建建設(shè)適應(yīng)應(yīng)未來交交通運(yùn)輸輸需求的的智

7、能交交通系統(tǒng)統(tǒng)。車牌號識識別系統(tǒng)統(tǒng)是基于于圖像處處理技術(shù)術(shù)的基礎(chǔ)礎(chǔ)進(jìn)行研研究的。本課題題圖像處處理分為為以下幾幾方面：1.圖像像數(shù)字化化其目的是是將模擬擬形式的的圖像通通過數(shù)字字化設(shè)備備變?yōu)閿?shù)數(shù)字計(jì)算算機(jī)可用用的離散散的圖像像數(shù)據(jù)。2.圖像像變換為了達(dá)到到某種目目的而對對圖像使使用一種種數(shù)學(xué)技技巧,經(jīng)經(jīng)過變換換后的圖圖像更為為方便、容易地地處理和和操作。3.圖像像增強(qiáng)圖像增強(qiáng)強(qiáng)的主要要目標(biāo)是是改善圖圖像的質(zhì)質(zhì)量。采采用某些些處理技技術(shù)來突突出圖像像中的某某些信息息,削弱弱或消除除某些無無關(guān)信息息,從而而有目的的地強(qiáng)調(diào)調(diào)圖像的的整體或或局部特特征，讓讓觀察者者能看到到更加直直接、清清晰的分分析和

8、處處理圖像像。直方方圖修正正、灰度度變換、強(qiáng)化圖圖像輪廓廓等都是是常用的的手段。4.圖像像分割在圖像研研究和應(yīng)應(yīng)用中,人們往往往僅對對圖像的的某些部部分感興興趣。它它們一般般對應(yīng)圖圖像中待待定的、具有獨(dú)獨(dú)特性質(zhì)質(zhì)的區(qū)域域。圖像像分割就就是把圖圖像中需需要的那那一個(gè)部部分分割割出來。5.圖像像分析圖像分析析的內(nèi)容容分為特特征提取取、圖像像分割、符號描描述、和和圖像的的檢測與與匹配。1.2 本課題題的研究究目的及及意義車牌識別別系統(tǒng)的的主要任任務(wù)是分分析和處處理攝取取到的復(fù)復(fù)雜背景景下的車車輛圖像像，定位位分割牌牌照，最最后自動(dòng)動(dòng)識別汽汽車牌照照上的字字符，車車牌識別別是利用用車輛牌牌照的唯唯一性

9、來來識別和和統(tǒng)計(jì)車車輛，它它是以數(shù)數(shù)字圖像像處理、模式識識別、計(jì)計(jì)算機(jī)視視覺等技技術(shù)為基基礎(chǔ)的智智能識別別系統(tǒng)。在現(xiàn)代代化交通通發(fā)展中中車牌識識別系統(tǒng)統(tǒng)是制約約交通系系統(tǒng)智能能化、現(xiàn)現(xiàn)代化的的重要因因素，車車牌識別別系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)該能夠夠從一幅幅圖像中中自動(dòng)提提取車輛輛圖像，自動(dòng)分分割牌照照圖像，對字符符進(jìn)行正正確識別別，從而而降低交交通管理理工作的的復(fù)雜度度。車牌牌識別系系統(tǒng)將獲獲取的車車輛圖像像進(jìn)行一一系列的的處理后后，以字字符串的的形式輸輸出結(jié)果果，這樣樣不但數(shù)數(shù)據(jù)量小小，便于于存儲，操作起起來也更更容易，因此車車牌識別別系統(tǒng)的的便捷性性是人工工車牌識識別所不不能比擬擬的，它它蘊(yùn)藏著著很大的的

10、經(jīng)濟(jì)價(jià)價(jià)值和發(fā)發(fā)展空間間，對車車牌識別別技術(shù)的的研究是是非常有有的意義義的。在在車牌識識別系統(tǒng)統(tǒng)中最為為重要的的兩個(gè)技技術(shù)是車車牌定位位和車牌牌字符識識別，這這兩個(gè)技技術(shù)的好好壞直接接影響到到整個(gè)車車牌識別別系統(tǒng)的的實(shí)時(shí)性性和準(zhǔn)確確性。國國內(nèi)外己己有不少少學(xué)者對對車牌定定位技術(shù)術(shù)做了大大量的研研究，但但在實(shí)際際的應(yīng)用用中還沒沒有一個(gè)個(gè)有效可可行的方方法，如如由于車車輛抖動(dòng)動(dòng)造成車車牌圖像像的歪斜斜、由于于污跡和和磨損造造成車牌牌字符的的模糊、由于光光照不均均造成車車牌圖像像的模糊糊等都會會或多或或少影響響到車牌牌定位的的準(zhǔn)確度度。針對對以上實(shí)實(shí)際情況況，很多多學(xué)者開開始在鑒鑒于車牌牌圖像本本身

11、特征征的基礎(chǔ)礎(chǔ)上研究究車牌定定位技術(shù)術(shù)，并先先后提出出了一些些有效的的定位方方法，以以減小種種種主、客觀因因素對車車牌定位位準(zhǔn)確度度的影響響。然而而智能交交通的不不斷發(fā)展展使得對對車牌定定位系統(tǒng)統(tǒng)有了更更高的要要求，主主要表現(xiàn)現(xiàn)在系統(tǒng)統(tǒng)的實(shí)時(shí)時(shí)性和準(zhǔn)準(zhǔn)確性。 車牌字符符識別的的實(shí)質(zhì)是是對車牌牌上的漢漢字、字字母和數(shù)數(shù)字進(jìn)行行快速準(zhǔn)準(zhǔn)確的識識別并以以字符串串的形式式輸出識識別結(jié)果果，字符符識別技技術(shù)是整整個(gè)車牌牌識別系系統(tǒng)的關(guān)關(guān)鍵。車車牌識別別系統(tǒng)與與其它圖圖像識別別系統(tǒng)相相比較而而言要復(fù)復(fù)雜的多多，在字字符識別別中，漢漢字識別別是最難難也是最最關(guān)鍵的的部分，很多國國外較為為成熟的的車牌識識別系

12、統(tǒng)統(tǒng)無法進(jìn)進(jìn)入中國國市場的的原因就就在于無無法有效效的識別別漢字。此外，由于外外界環(huán)境境的影響響，系統(tǒng)統(tǒng)必須保保證能夠夠在任何何天氣情情況下全全天不間間斷的正正常工作作。到目目前為止止，在眾眾多的車車牌自動(dòng)動(dòng)識別方方法中還還沒有一一個(gè)可以以達(dá)到理理想的效效果，因因此對車車牌識別別技術(shù)的的研究意意義重大大。1.3 國內(nèi)外外的發(fā)展展?fàn)顩r從20世世紀(jì)900年代初初，國外外就已經(jīng)經(jīng)開始了了對汽車車牌照自自動(dòng)識別別的研究究，其主主要途徑徑就是對對車牌的的圖像進(jìn)進(jìn)行分析析，自動(dòng)動(dòng)提取車車牌信息息，確定定汽車牌牌號。在在各種應(yīng)應(yīng)用中，有使用用模糊數(shù)數(shù)學(xué)理論論也有用用神經(jīng)元元網(wǎng)絡(luò)的的算法來來識別車車牌中的的字

13、符，但由于于外界環(huán)環(huán)境光線線變化、光路中中有灰塵塵、季節(jié)節(jié)環(huán)境變變化及車車牌本身身比較模模糊等條條件的影影響，給給車牌的的識別帶帶來較大大的困難難。國外外的相關(guān)關(guān)研究有有：(11)J Barrrosso提出出的基于于掃描行行高頻分分析的方方法； (2) I.T. Lanncassterr提出的的類字符符分析方方法等。為了解解決圖像像惡化的的問題，目前國國內(nèi)外采采用主動(dòng)動(dòng)紅外照照明攝像像或使用用特殊的的傳感器器來提高高圖像的的質(zhì)量，繼而提提高識別別率，但但系統(tǒng)的的投資成成本過大大，不適適合普遍遍的推廣廣。 車牌識別別系統(tǒng)中中的兩個(gè)個(gè)關(guān)鍵子子系統(tǒng)是是車牌定定位系統(tǒng)統(tǒng)和車牌牌字符識識別系統(tǒng)統(tǒng)。 關(guān)于

14、車牌牌定位系系統(tǒng)的研研究，國國內(nèi)外學(xué)學(xué)者已經(jīng)經(jīng)作了大大量的工工作，但但實(shí)際效效果并不不是很理理想，比比如車牌牌圖像的的傾斜、車牌表表面的污污穢和磨磨損、光光線的干干擾等都都是影響響定位準(zhǔn)準(zhǔn)確度的的潛在因因素。為為此，近近年來不不少學(xué)者者針對車車牌本身身的特點(diǎn)點(diǎn)，車輛輛拍攝的的不良現(xiàn)現(xiàn)象及背背景的復(fù)復(fù)雜狀況況，先后后提出了了許多有有針對性性的定位位方法，使車牌牌定位在在技術(shù)和和方法上上都有了了很大的的改善.然而現(xiàn)現(xiàn)代化交交通系統(tǒng)統(tǒng)不斷提提高的快快節(jié)奏，將對車車牌定位位的準(zhǔn)確確率和實(shí)實(shí)時(shí)性提提出更高高的要求求。因而而進(jìn)一步步加深車車牌定位位的研究究是非常常必要的的。 車牌字符符識別是是在車牌牌準(zhǔn)確

15、定定位的基基礎(chǔ)上，對車牌牌上的漢漢字、字字母、數(shù)數(shù)字進(jìn)行行有效確確認(rèn)的過過程，其其中漢字字識別是是一個(gè)難難點(diǎn)，許許多國外外的LPPR系統(tǒng)統(tǒng)也往往往是因?yàn)闉闈h字難難以識別別而無法法打入中中國市場場，因而而探尋好好的方法法解決字字符的識識別也是是至關(guān)重重要的。目前己己有的方方法很多多，但其其效果與與實(shí)際的的要求相相差很遠(yuǎn)遠(yuǎn)，難以以適應(yīng)現(xiàn)現(xiàn)代化交交通系統(tǒng)統(tǒng)高速度度、快節(jié)節(jié)奏的要要求。因因而對字字符識別別的進(jìn)一一步研究究也同樣樣具有緊緊迫性和和必要性性。 從實(shí)用產(chǎn)產(chǎn)品來看看，如以以色列的的Hi-Tecch公司司研制的的多種SSee/Carr syysteem，適適應(yīng)于幾幾個(gè)不同同國家的的車牌識識別，就

16、就針對中中國格式式車牌的的Seee/Caar ssystte而言言，它不不能識別別漢字，且識別別率有待待提高。新加坡坡Opttasiia公司司的VLLPRSS產(chǎn)品，適合于于新加坡坡的車牌牌，另外外日本、加拿大大、德國國、意大大利、英英國等西西方發(fā)達(dá)達(dá)國家都都有適合合于本國國車牌的的識別系系統(tǒng)。 我國的實(shí)實(shí)際情況況有所不不同，國國外的實(shí)實(shí)際拍攝攝條件比比較理想想，車牌牌比較規(guī)規(guī)范統(tǒng)一一，而我我國車牌牌規(guī)范不不夠，不不同汽車車類型有有不同的的規(guī)格、大小和和顏色，所以車車牌的顏顏色多，且位數(shù)數(shù)不統(tǒng)一一，對處處理造成成了一定定的困難難。在待待處理的的車牌圖圖像中就就有小功功率汽車車使用的的藍(lán)底白白字牌

17、照照，大功功率汽車車所用的的黃底黑黑字牌照照，軍車車和警車車的白底底黑字，紅字牌牌照，還還有國外外駐華機(jī)機(jī)構(gòu)的黑黑底白字字牌照等等。就位位數(shù)而言言，有七七位數(shù)字字的，有有武警車車九位數(shù)數(shù)字的，有軍車車、前兩兩位字符符上下排排列的等等，所以以也造成成了處理理的難度度。 國內(nèi)做得得較好的的產(chǎn)品主主要是中中科院自自動(dòng)化研研究所漢漢王公司司的“漢王眼眼”，此外外國內(nèi)的的亞洲視視覺科技技有限公公司、深深圳市吉吉通電子子有限公公司、中中智交通通電子系系統(tǒng)有限限公司等等都有自自己的產(chǎn)產(chǎn)品，另另外西安安交通大大學(xué)的圖圖像處理理與識別別研究室室、上海海交通大大學(xué)的計(jì)計(jì)算機(jī)科科學(xué)與工工程系、清華大大學(xué)、浙浙江大學(xué)

18、學(xué)等都做做過類似似的研究究。通常常處理時(shí)時(shí)為了提提高系統(tǒng)統(tǒng)的識別別率，都都采用了了一些硬硬件的探探測器和和其他的的輔助設(shè)設(shè)備如紅紅外照明明等，其其中“漢王眼眼”就 是是采用主主動(dòng)紅外外照明和和光學(xué)濾濾波器來來減弱可可見光的的不可控控制影響響，減少少惡劣氣氣候和汽汽車大小小燈光的的影響，另外還還要求在在高速公公路管理理窗口到到“漢王眼眼”識別點(diǎn)點(diǎn)埋設(shè)兩兩條線路路管 道道，一條條管道鋪鋪設(shè)2220伏550赫茲茲1安培培的交流流供電線線路:另另一條管管道鋪設(shè)設(shè)觸發(fā)信信號線路路和漢王王眼與管管理計(jì)算算機(jī)的通通訊線路路，投資資巨大，不適合合于大面面積的推推廣。 另外，還還有兩種種專門的的技術(shù)被被用于車車

19、牌的識識別中，條形碼碼識別技技術(shù)和無無線射頻頻技術(shù)。條形碼碼識別要要求預(yù)先先在車身身上印刷刷條形碼碼，在系系統(tǒng)的某某一固定定位置上上安裝掃掃描設(shè)備備，通過過掃描來來讀取條條形碼，以達(dá)到到識別車車輛的目目的。無無線射頻頻技術(shù)要要求在車車內(nèi)安裝裝標(biāo)示卡卡，在系系統(tǒng)某一一位置安安裝收發(fā)發(fā)器等裝裝置，通通過收發(fā)發(fā)器來接接受標(biāo)示示卡的信信號，從從而識別別出經(jīng)過過的車輛輛。顯然然，這兩兩種技術(shù)術(shù)更難以以推廣。 從目前一一些產(chǎn)品品的性能能指標(biāo)可可以看出出，車牌牌識別系系統(tǒng)的識識別率和和識別速速度有待待提高?，F(xiàn)代交交通的飛飛速發(fā)展展以及車車牌識別別系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)用范圍圍的日益益拓寬給給車牌識識別系統(tǒng)統(tǒng)提出了了更高的

20、的要求。因此，研究高高速、準(zhǔn)準(zhǔn)確的定定位與識識別算法法是當(dāng)前前的主要要任務(wù)，而圖像像處理技技術(shù)的發(fā)發(fā)展與攝攝像設(shè)備備、計(jì)算算機(jī)性能能的提高高都會促促進(jìn)車牌牌識別技技術(shù)的發(fā)發(fā)展，提提高車牌牌識別系系統(tǒng)的性性能。1.4 主要應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域域車牌自動(dòng)動(dòng)識別系系統(tǒng)具有有廣泛的的應(yīng)用范范圍，主主要應(yīng)用用于：(1)高高速公路路收費(fèi)、監(jiān)控管管理；(2)小小區(qū)、停停車場管管理；(3)城城市道路路監(jiān)控、違章管管理；(4)車車牌登錄錄、驗(yàn)證證；(55)車流流統(tǒng)計(jì)、安全管管理等。車牌自自動(dòng)識別別系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)用于這這些系統(tǒng)統(tǒng)，可以以解決通通緝車輛輛的自動(dòng)動(dòng)稽查問問題，可可以解決決車流高高峰期因因出入口口車流瓶瓶頸造成成的路橋

21、橋卡口、停車場場交通堵堵塞問題題，可以以解決因因工作人人員作弊弊造成的的路橋卡卡口、高高速公路路、停車車場應(yīng)收收款流失失的問題題，還可可以以最最簡單的的方式完完成交通通部門的的車輛信信息聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)，解決決數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)自動(dòng)動(dòng)化，模模糊查詢詢的問題題。車牌自動(dòng)動(dòng)識別系系統(tǒng)可安安裝于公公路收費(fèi)費(fèi)站、停停車場、十字路路口等交交通關(guān)卡卡處，其其具體應(yīng)應(yīng)用可概概括為： (l)交交通監(jiān)控控利用車車牌識別別系統(tǒng)的的攝像設(shè)設(shè)備，可可以直接接監(jiān)視相相應(yīng)路段段的交通通狀況，獲得車車輛密度度、隊(duì)長長、排隊(duì)隊(duì)規(guī)模等等交通信信息，防防范和觀觀察交通通事故。它還可可以同雷雷達(dá)測速速器或其其他的檢檢測器配配合使用用，以檢檢測違犯犯

22、限速值值的車輛輛。當(dāng)發(fā)發(fā)現(xiàn)車輛輛超速時(shí)時(shí)，攝像像機(jī)獲取取該車的的圖像，并得到到該車的的牌照號號碼，然然后給該該車超速速的警告告信號。 (2)交交通流控控制指標(biāo)標(biāo)參量的的測量，為達(dá)到到交通流流控制的的目標(biāo)，一些交交通流指指標(biāo)的測測量相當(dāng)當(dāng)重要。該系統(tǒng)統(tǒng)能夠測測量和統(tǒng)統(tǒng)計(jì)很多多交通流流指標(biāo)參參數(shù)，如如總的服服務(wù)流率率，總行行程時(shí)間間，總的的流入量量流出量量，車型型及車流流組成，日車流流量，小小時(shí)/分分鐘車流流量，車車流高峰峰時(shí)間段段，平均均車速，車輛密密度等。這也為為交通誘誘導(dǎo)系統(tǒng)統(tǒng)提供必必要的交交通流信信息。 (3)高高速公路路上的事事故自動(dòng)動(dòng)測報(bào)這這是由于于該系統(tǒng)統(tǒng)能夠監(jiān)監(jiān)視道路路情況和和測量

23、交交通流量量指標(biāo)，能及時(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)超超速、堵堵車、排排隊(duì)、事事故等交交通異常?，F(xiàn)象。 (4)對對養(yǎng)路費(fèi)費(fèi)交納、安全檢檢查、運(yùn)運(yùn)營管理理實(shí)行不不停車檢檢查根據(jù)據(jù)識別出出的車牌牌號碼從從數(shù)據(jù)庫庫中調(diào)出出該車檔檔案材料料，可發(fā)發(fā)現(xiàn)沒及及時(shí)交納納養(yǎng)路費(fèi)費(fèi)的車輛輛。另外外，該系系系統(tǒng)還還可發(fā)現(xiàn)現(xiàn)無車牌牌的車輛輛。若同同車型檢檢測器聯(lián)聯(lián)用，可可迅速發(fā)發(fā)現(xiàn)所掛掛車牌與與車型不不符的車車輛。 (5)車車輛定位位由于能能自動(dòng)識識別車牌牌號碼，因而極極易發(fā)現(xiàn)現(xiàn)被盜車車輛，以以及定位位出車輛輛在道路路上的行行駛位置置。這為為防范、發(fā)現(xiàn)和和追蹤涉涉及車輛輛的犯罪罪，保護(hù)護(hù)重要車車輛(如如運(yùn)鈔車車)的安安全有重重大作用用，

24、從而而對城市市治安及及交通安安全有重重要的保保障作用用。 車牌自動(dòng)動(dòng)識別系系統(tǒng)擁有有廣闊的的應(yīng)用前前景，但但若在每每個(gè)街口口都裝配配一套全全新的車車輛探測測器的硬硬件系統(tǒng)統(tǒng)則投資資巨大，所以急急需一個(gè)個(gè)純軟件件實(shí)行的的車牌自自動(dòng)識別別系統(tǒng)來來最大限限度的減減少費(fèi)用用，而純純軟件的的設(shè)計(jì)，不僅投投資小而而且靈活活性高，適合我我國的國國情。1.5設(shè)設(shè)計(jì)原理理車牌識別別系統(tǒng)的的攝像頭頭通過對對經(jīng)過指指定區(qū)域域的機(jī)動(dòng)動(dòng)車輛進(jìn)進(jìn)行拍照照，因?yàn)闉檎掌瑫艿焦夤庹?、拍拍攝位置置和車輛輛行駛速速度的影影響，導(dǎo)導(dǎo)致拍攝攝的圖片片不能準(zhǔn)準(zhǔn)確的確確定汽車車的車牌牌。而車車牌識別別系統(tǒng)就就通過對對機(jī)動(dòng)車車輛的照照片

25、進(jìn)行行圖像預(yù)預(yù)處理、車牌定定位、字字符分割割、字符符識別等等技術(shù)手手段，從從而得到到清晰的的機(jī)動(dòng)車車牌照的的照片，從而提提高現(xiàn)代代智能交交通的管管理效率率，可以以說車牌牌識別系系統(tǒng)對于于現(xiàn)代智智能交通通至關(guān)重重要。第二章 MATTLABB簡介2.1 MATTLABB發(fā)展歷歷史MATLLAB是是一門計(jì)計(jì)算機(jī)編編程語言言，取名來來源于MMatrrix Labboraatorry，本意是是專門以以矩陣的的方式來來處理計(jì)計(jì)算機(jī)數(shù)數(shù)據(jù)，它把數(shù)數(shù)值計(jì)算算和可視視化環(huán)境境集成到到一起，非常直直觀，而且提提供了大大量的函函數(shù)，使其越越來越受受到人們們的喜愛愛，工具箱箱越來越越多，應(yīng)用范范圍也越越來越廣廣泛。M

26、ATLLAB以以商品形形式出現(xiàn)現(xiàn)后，僅短短短幾年，就以其其良好的的開放性性和運(yùn)行行的可靠靠性，使原先先控制領(lǐng)領(lǐng)域里的的封閉式式軟件包包（如英國國的 UUMISST ，瑞典的的LUNND，和 SIIMNOON ，德國的的 KEEDDCC ）紛紛淘淘汰，而改以以 MAATLAAB 為為平臺加加以重建建。在時(shí)時(shí)間進(jìn)入入 200 世紀(jì)紀(jì)九十年年代的時(shí)時(shí)候，MATTLABB 已經(jīng)經(jīng)成為國國際控制制界公認(rèn)認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)計(jì)算軟軟件。到九十年年代初期期，在國際際上 330 幾幾個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)類科技技應(yīng)用軟軟件中，MATTLABB 在數(shù)數(shù)值計(jì)算算方面獨(dú)獨(dú)占鰲頭頭，而Matthemmatiica 和 MMaplle 則則分

27、居符符號計(jì)算算軟件的的前兩名名。 MMathhcadd 因其其提供計(jì)計(jì)算、圖圖形、文文字處理理的統(tǒng)一一環(huán)境而而深受中中學(xué)生歡歡迎。 國際學(xué)術(shù)術(shù)界，MMATLLAB 已經(jīng)被被確認(rèn)為為準(zhǔn)確、可靠的的科學(xué)計(jì)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)軟件。在許多多國際一一流學(xué)術(shù)術(shù)刊物上上，（尤其其是信息息科學(xué)刊刊物），都可以以看到MMATLLAB 的應(yīng)用用。 在設(shè)計(jì)研研究單位位和工業(yè)業(yè)部門，MATTLABB 被認(rèn)認(rèn)作進(jìn)行行高效研研究、開開發(fā)的首首選軟件件工具。如美國國 NaatioonallInsstruumennts 公司信信號測量量、分析析軟件 Labb VIIEW，Caddencce 公公司信號號和通信信分析設(shè)設(shè)計(jì)軟件件 SP

28、PW 等等，或者直直接建筑筑在 MMATLLAB 之上，或者以以 MAATLAAB 為為主要支支撐。又又如 HHP 公公司的 VXII 硬件件，TM 公公司的 DSPP，Gagge 公公司的各各種硬卡卡、儀器器等都接接受 MMATLLAB 的支持持。2.2 MATTLABB的語言言特點(diǎn)一種語言言之所以以能如此此迅速地地普及，顯示出出如此旺旺盛的生生命力，是由于于它有著著不同于于其他語語言的特特點(diǎn)。正正如同F(xiàn)FORTTRANN和C等等高級語語言使人人們擺脫脫了需要要直接對對計(jì)算機(jī)機(jī)硬件資資源進(jìn)行行操作一一樣，被稱作作為第四四代計(jì)算算機(jī)語言言的MAATLAAB，利用其其豐富的的函數(shù)資資源，使編程程

29、人員從從繁瑣的的程序代代碼中解解放出來來。MAATLAAB的最最突出的的特點(diǎn)就就是簡潔潔。MAATLAAB用更更直觀的的、符合合人們思思維習(xí)慣慣的代碼碼，代替了了C和FFORTTRANN語言的的冗長代代碼。MMATLLAB給給用戶帶帶來的是是最直觀觀、最簡簡潔的程程序開發(fā)發(fā)環(huán)境。以下簡簡單介紹紹一下MMATLLAB的的主要特特點(diǎn)：（1）語語言簡潔潔緊湊，使用方方便靈活活，庫函數(shù)數(shù)極其豐豐富。MMATLLAB程程序書寫寫形式自自由，利用其其豐富的的庫函數(shù)數(shù)避開繁繁雜的子子程序編編程任務(wù)務(wù)，壓縮了了一切不不必要的的編程工工作。由由于庫函函數(shù)都由由本領(lǐng)域域的專家家編寫，用戶不不必?fù)?dān)心心函數(shù)的的可靠性

30、性?？梢砸哉f，用MAATLAAB進(jìn)行行科技開開發(fā)是站站在專家家的肩膀膀上。 （2）運(yùn)運(yùn)算符豐豐富。由由于MAATLAAB是用用C語言言編寫的的，MATTLABB提供了了和C語語言幾乎乎一樣多多的運(yùn)算算符，靈活使使用MAATLAAB的運(yùn)運(yùn)算符將將使程序序變得極極為簡短短。（3）MMATLLAB既既具有結(jié)結(jié)構(gòu)化的的控制語語句（如foor循環(huán)環(huán)、whhilee循環(huán)、breeak語語句和iif語句句），又有有面向?qū)ο缶幊坛痰奶匦孕?。?）語語法限制制不嚴(yán)格格，程序設(shè)設(shè)計(jì)自由由度大。例如，在MAATLAAB里，用戶無無需對矩矩陣預(yù)定定義就可可使用。 （5）程程序的可可移植性性很好，基本上上不做修修改就

31、可可以在各各種型號號的計(jì)算算機(jī)和操操作系統(tǒng)統(tǒng)上運(yùn)行行。 （6）MMATLLAB的的圖形功功能強(qiáng)大大。在FFORTTRANN和C語語言里，繪圖都都很不容容易，但在MMATLLAB里里，數(shù)據(jù)的的可視化化非常簡簡單。MMATLLAB還還具有較較強(qiáng)的編編輯圖形形界面的的能力。 （7）MMATLLAB的的缺點(diǎn)是是，它和其其他高級級程序相相比，程序的的執(zhí)行速速度較慢慢。由于于MATTLABB的程序序不用編編譯等預(yù)預(yù)處理，也不生生成可執(zhí)執(zhí)行文件件，程序?yàn)闉榻忉寛?zhí)執(zhí)行，所以速速度較慢慢。 （8）功功能強(qiáng)勁勁的工具具箱是MMATLLAB的的另一重重大特色色。MAATLAAB包含含兩個(gè)部部分：核心部部分和各各種可

32、選選的工具具箱。核核心部分分中有數(shù)數(shù)百個(gè)核核心內(nèi)部部函數(shù)。其工具具箱又可可分為兩兩類：功能性性工具箱箱和學(xué)科科性工具具箱。功功能性工工具箱主主要用來來擴(kuò)充其其符號計(jì)計(jì)算功能能、圖示示建模仿仿真功能能、文字字處理功功能以及及與硬件件實(shí)時(shí)交交互功能能。功能能性工具具箱能用用于多種種學(xué)科。而學(xué)科科性工具具箱是專專業(yè)性比比較強(qiáng)的的，如coontrrol、tooolboox、ssignnal proocesssinng ttoollboxx、coommuuniccatiion tooolboox等。這些工工具箱都都是由該該領(lǐng)域內(nèi)內(nèi)的學(xué)術(shù)術(shù)水平很很高的專專家編寫寫的，所以用戶戶無需編編寫自己己學(xué)科范范圍內(nèi)

33、的的基礎(chǔ)程程序，而直接接進(jìn)行高高、精、尖的研研究。下下表列出出了MAATLAAB的核核心部分分及其工工具箱等等產(chǎn)品系系列的主主要應(yīng)用用領(lǐng)域。第三章 工作流流程3.1系系統(tǒng)框架架結(jié)構(gòu)和和工作流流程汽車牌照照識別（LPRR）系統(tǒng)統(tǒng)通過引引入數(shù)字字?jǐn)z像技技術(shù)和計(jì)計(jì)算機(jī)信信息管理理技術(shù)，采用先先進(jìn)的圖圖像處理理、模式式識別和和人工智智能技術(shù)術(shù)，通過過對圖像像的采集集和處理理，獲得得更多的的信息，從而達(dá)達(dá)到更高高的智能能化管理理程度。在LPPR 系系統(tǒng)產(chǎn)品品的性能能指標(biāo)中中，識別別率和識識別速度度難以同同時(shí)提高高其中原原因既包包括圖像像處理技技術(shù)不夠夠成熟，又受到到攝像設(shè)設(shè)備計(jì)算算機(jī)等性性能的限限制。因

34、因此，研研究高速速準(zhǔn)確的的定位與與識別算算法，是是當(dāng)前的的主要任任務(wù)。 汽車車牌牌自動(dòng)識識別系統(tǒng)統(tǒng)主要包包括觸發(fā)發(fā)拍照、圖像采采集、圖圖像預(yù)處處理、車車牌定位位、字符符分割、字符識識別、輸輸出結(jié)果果等單元元。圖像采集車牌定位字符分割字符識別輸出結(jié)果觸發(fā)牌照圖像預(yù)處理圖1.11車牌識識別系統(tǒng)統(tǒng)工作流流程圖觸發(fā)拍照照：該單單元會自自動(dòng)檢測測車輛在在指定區(qū)區(qū)域的存存在，現(xiàn)現(xiàn)有的成成熟技術(shù)術(shù)的有線線圈觸發(fā)發(fā)、視頻頻觸發(fā)、紅外觸觸發(fā)、雷雷達(dá)觸發(fā)發(fā)以及激激光觸發(fā)發(fā)。其中中線圈觸觸發(fā)和視視頻觸發(fā)發(fā)得到了了廣泛的的應(yīng)用。圖像采集集：該單單元是指指道路上上安裝的的攝像頭頭在檢測測到有車車輛通過過的同時(shí)時(shí)進(jìn)行拍拍

35、照并借借助網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳送到到汽車自自動(dòng)識別別系統(tǒng)。圖像預(yù)處處理：該該單元是是指車牌牌識別系系統(tǒng)對拍拍攝的汽汽車圖片片進(jìn)行灰灰度化和和邊緣檢檢測等處處理。在在外界光光照不均均勻，光光照強(qiáng)度度不穩(wěn)定定的情況況下，通通過攝像像機(jī)采集集到的車車牌原始始圖像會會模糊不不清，因因此需要要對其進(jìn)進(jìn)行圖像像增強(qiáng)的的處理；在外界界環(huán)境噪噪聲以及及電子器器件自身身產(chǎn)生的的噪聲干干擾下，車牌圖圖像質(zhì)量量會有所所下降，因此需需要對原原圖像進(jìn)進(jìn)行去噪噪處理等等等。以以上所做做的這些些處理均均屬于圖圖像預(yù)處處理的工工作。車牌定位位：是指指對預(yù)處處理過的的汽車圖圖片進(jìn)行行處理，把車牌牌部分進(jìn)進(jìn)行定位位，把無無用的部部分去除除，

36、得到到定位好好的車牌牌圖片。在一張張完整的的車輛圖圖像中，大部分分區(qū)域都都是背景景圖像，對識別別工作毫毫無意義義，我們們可以將將背景區(qū)區(qū)域視為為無用區(qū)區(qū)域，并并設(shè)法將將其去除除，即從從復(fù)雜的的背景圖圖像中準(zhǔn)準(zhǔn)確的定定位并分分割出車車牌區(qū)域域圖像，從原圖圖像中提提取出需需要的部部分舍棄棄不需要要的部分分，以便便節(jié)省系系統(tǒng)識別別時(shí)間，這也是是車牌定定位分割割的目的的及意義義所在。在定位位分割的的過程中中要保證證不能把把非車牌牌區(qū)域誤誤判為車車牌區(qū)域域，也不不能漏檢檢車牌區(qū)區(qū)域，否否則后繼繼的工作作將無法法進(jìn)行。字符分割割：對已已經(jīng)定位位的車牌牌圖片的的進(jìn)行字字符分割割，將車車牌分割割為7個(gè)單一一的

37、字符符圖片。被分離離出的車車牌區(qū)域域圖像，系統(tǒng)并并不能直直接對其其進(jìn)行識識別，還還需要將將車牌上上的每一一個(gè)字符符都獨(dú)立立的完整整的分割割出來，即從車車牌區(qū)域域圖像中中將車牌牌上所包包含的每每一個(gè)字字符都切切分出來來，使其其成為不不具有任任何相關(guān)關(guān)性的單單個(gè)字符符圖像，再由系系統(tǒng)分別別對每個(gè)個(gè)字符進(jìn)進(jìn)行識別別，在對對字符進(jìn)進(jìn)行切分分時(shí)，要要注意保保證每個(gè)個(gè)字符的的完整度度。字符識別別：車牌牌字符識識別是最最為關(guān)鍵鍵的一步步，前面面對車牌牌圖像所所做的處處理都是是為了完完成最終終的識別別。系統(tǒng)統(tǒng)輸入的的是單個(gè)個(gè)的字符符圖像，輸出的的卻是文文本格式式的完整整的車牌牌號碼，車牌字字符識別別的準(zhǔn)確確率

38、直接接反映出出車牌識識別系統(tǒng)統(tǒng)性能的的好壞。輸出結(jié)果果：輸出出識別結(jié)結(jié)果，并并進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)存儲儲。對于車牌牌識別系系統(tǒng)而言言，以上上的每一一個(gè)步驟驟都是必必不可少少的，并并且后一一步驟均均是建立立在前面面步驟的的基礎(chǔ)之之上進(jìn)行行的，因因此，只只有確保保做好每每一步才才能順利利完成系系統(tǒng)最終終的識別別工作。第四章 各模塊塊的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)車牌識別別系統(tǒng)包包括圖像像采集、圖像預(yù)預(yù)處理、車牌定定位、字字符分割割、字符符識別等等模塊，本文主主要研究究圖像預(yù)預(yù)處理、車牌定定位和字字符分割割三個(gè)模模塊。4.1設(shè)設(shè)計(jì)方案案：該系統(tǒng)主主要是由由圖像處處理和字字符識別別兩部分分組成。其中圖圖像處理理部分包包括圖像像預(yù)處理

39、理、邊緣緣提取模模塊、牌牌照的定定位以及及分割模模塊。字字符識別別部分可可以分為為字符分分割與特特征提取取和單個(gè)個(gè)字符識識別兩個(gè)個(gè)模塊。字符識別別部分要要求照片片清晰，但由于于該系統(tǒng)統(tǒng)的攝像像頭長時(shí)時(shí)間在室室外工作作，加上上光照條條件、攝攝像頭角角度和距距離、車車輛自身身?xiàng)l件以以及車輛輛的行駛駛速度的的影響，想拍出出較理想想的圖片片很困難難。因此此，我們們要對攝攝像頭拍拍攝的圖圖片進(jìn)行行預(yù)處理理，主要要包括圖圖片灰度度化和圖圖片邊緣緣提取等等。 車牌定定位和車車牌分割割是整個(gè)個(gè)系統(tǒng)的的關(guān)鍵，其作用用是在經(jīng)經(jīng)圖象預(yù)預(yù)處理后后的灰度度圖象中中確定牌牌照的具具體位置置，并將將包含牌牌照字符符的一塊塊

40、子圖象象從整個(gè)個(gè)圖象中中分割出出來，供供字符識識別子系系統(tǒng)識別別之用，分割的的準(zhǔn)確與與否直接接關(guān)系到到整個(gè)牌牌照字符符識別系系統(tǒng)的識識別率。 車牌識識別系統(tǒng)統(tǒng)的最終終目的就就是將不不清楚的的車牌照照片進(jìn)行行識別，輸出清清晰的圖圖片?，F(xiàn)現(xiàn)在字符符識別的的常用方方法有模模板匹配配法和神神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)模型法法。4.2圖圖像預(yù)處處理4.2.1圖像像灰度化化：汽車圖像像樣本目目前大都都是通過過攝像機(jī)機(jī)、數(shù)碼碼相機(jī)等等設(shè)備拍拍攝獲取取的，因因而預(yù)處處理前的的圖像都都是彩色色圖像。真彩色色圖像又又稱RGGB圖像像，它是利利用R、G、B分量表表示一個(gè)個(gè)像素的的顏色，R、G、B分別代代表紅、綠、藍(lán)藍(lán)3種不同同的顏色

41、色，通過三三基色可可以合成成出任意意顏色。而每個(gè)個(gè)分量有有2555種值可可取，這樣一一個(gè)像素素點(diǎn)可以以有,116000多萬（2255*2555*2555）的的顏色的的變化范范圍。而而灰度圖圖像是RR、G、B三個(gè)分分量相同同的一種種特殊的的彩色圖圖像，每一個(gè)個(gè)像素點(diǎn)點(diǎn)的變化化范圍為為2555種，所以在在數(shù)字圖圖像處理理種一般般先將各各種格式式的圖像像轉(zhuǎn)變成成灰度圖圖像以使使后續(xù)的的圖像的的計(jì)算量量變得少少一些?；叶葓D圖像的描描述與彩彩色圖像像一樣仍仍然反映映了整幅幅圖像的的整體和和局部的的色度和和亮度等等級的分分布和特特征。所所以，對一個(gè)個(gè)尺寸為為m*nn的彩色色圖像來來說，存儲為為一個(gè)mm*n

42、*3的多多維數(shù)組組。彩色圖像像包含著著大量的的顏色信信息，不不但在存存儲上開開銷很大大，而且且在處理理上也會會降低系系統(tǒng)的執(zhí)執(zhí)行速度度。由于于圖像的的每個(gè)象象素都具具有三個(gè)個(gè)不同的的顏色分分量，存在許許多與識識別無關(guān)關(guān)的信息息，不便于于進(jìn)一步步的識別別工作，因此在在對圖像像進(jìn)行識識別等處處理中，經(jīng)常將將彩色圖圖像轉(zhuǎn)變變?yōu)榛叶榷葓D像，以加快快處理速速度。數(shù)字圖像像分為彩彩色圖像像和灰度度圖像。在RGGB模型型中，如如果R=G=BB，則顏顏色表示示一種灰灰度顏色色，其中中R=GG=B的的值叫做做灰度值值。由彩彩色轉(zhuǎn)換換為灰度度的過程程叫做灰灰度化處處理?；一叶葓D像像就是只只有強(qiáng)度度信息而而沒有顏顏

43、色信息息的圖像像，存儲儲灰度圖圖像只需需要一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)矩矩陣，矩矩陣每個(gè)個(gè)元素表表示對應(yīng)應(yīng)位置像像素的灰灰度值。彩色圖圖像的象象素色為為RGBB (RR, GG, BB )，灰度圖圖像的象象素色為為RGBB ( r, r, r ), RR, GG, BB可由彩彩色圖像像的顏色色分解獲獲得.而而R, G, B的取取值范圍圍是0-2555,所以以灰度的的級別只只有2556級。 對于將將彩色圖圖像轉(zhuǎn)換換成灰度度圖像時(shí)時(shí)，目前比比較主流流的灰度度化方法法叫平均均值法，公式為為：H=0.2299R+00.5888G+0.1144BB 公式中中H表示灰灰度圖的的亮度值值；R代表彩彩色圖像像紅色分分量值；G代

44、表色色彩圖像像綠色分分量值；B代表表彩色圖圖像藍(lán)色色分量值值。RGBB 三分分量前的的系數(shù)為為經(jīng)驗(yàn)加加權(quán)值。加權(quán)系系數(shù)的取取值建立立在人眼眼的視覺覺模型之之上。對于人人眼較為為敏感的的綠色取取較大的的權(quán)值；對人眼眼較為不不敏感的的藍(lán)色則則取較小小的權(quán)值值。通過該該公式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的灰灰度圖能能夠比較較好地反反應(yīng)原圖圖像的亮亮度信息息。 在MAATLAAB中我我們可以以調(diào)用iim2ggrayy函數(shù)對對圖像進(jìn)進(jìn)行灰度度化處理理。4.2.2圖像像的邊緣緣檢測： 邊緣是是指圖像像灰度發(fā)發(fā)生空間間突變或或者在梯梯度方向向上發(fā)生生突變的的像素的的集合。用攝像像機(jī)采集集到的機(jī)機(jī)動(dòng)車圖圖像由于于受到噪噪聲干擾擾以及

45、車車輛本身身的影響響，使得得獲得的的圖像質(zhì)質(zhì)量不理理想。因因此，在在進(jìn)行對對汽車牌牌照的定定位及字字符識別別之前需需要先對對車輛圖圖像進(jìn)行行邊緣檢檢測處理理，提高高圖像的的質(zhì)量，使其易易于后面面的分割割和識別別。通過過良好的的邊緣檢檢測可以以大幅度度的降低低噪聲、分離出出復(fù)雜環(huán)環(huán)境中的的車輛圖圖像、保保留完好好的車牌牌字符信信息，方方便后面面的車牌牌精確定定位與字字符識別別。 由于車車牌識別別系統(tǒng)攝攝像頭安安裝位置置固定以以及機(jī)動(dòng)動(dòng)車車牌牌的固有有屬性，我們可可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車車車牌圖圖像都處處在水平平的矩形形區(qū)域，在圖像像中位置置較為固固定，車車牌中字字符都是是按水平平方向排排列。因因?yàn)橛羞@這

46、些明顯顯的特征征，經(jīng)過過適當(dāng)?shù)牡膱D像變變換，可可以清晰晰的呈現(xiàn)現(xiàn)出車牌牌的邊緣緣。本文文采用經(jīng)經(jīng)典的RRobeertss邊緣檢檢測算子子來對圖圖像進(jìn)行行邊緣檢檢測?；叶然秃瓦吘墮z檢測的MMATLLAB程程序如下下：I=immreaad(carr.jppg);figuure(1),imsshoww(I);tiitlee(原原圖)I1=rrgb22graay(II);figuure(2),subbploot(11,2,1),imsshoww(I11);ttitlle(灰度圖圖);figuure(2),subbploot(11,2,2),imhhistt(I11);ttitlle(灰度圖圖直方圖圖

47、);I2=eedgee(I11,rrobeert,0.08,botth);figuure(3),imsshoww(I22);ttitlle(robbertt算子邊邊緣檢測測)圖4.11 原圖圖圖4.22 灰度度圖圖4.33 Rooberrt算子子邊緣檢檢測4.3車車牌定位位和分割割 該系統(tǒng)統(tǒng)的攝像像頭拍攝攝的圖片片是整個(gè)個(gè)機(jī)動(dòng)車車的圖片片，而只只有車牌牌部分是是對系統(tǒng)統(tǒng)有用的的。所以以我們要要對照片片進(jìn)行車車牌定位位和分割割。車牌牌的定位位和分割割是從經(jīng)經(jīng)過圖像像預(yù)處理理后的灰灰度圖像像中確定定牌照位位置，并并將車牌牌部分從從整個(gè)圖圖像中分分割出來來，從而而進(jìn)行字字符識別別。車牌牌圖像的的灰度

48、圖圖的車牌牌部分是是一個(gè)水水平度很很高的長長方形圖圖樣，在在原圖中中比較集集中，且且灰度值值和周圍圍圖樣有有明顯差差異，因因此很容容易用邊邊緣檢測測來對圖圖像進(jìn)行行分割。車牌定定位和分分割的準(zhǔn)準(zhǔn)確度直直接關(guān)系系到最后后的字符符識別的的質(zhì)量。對圖像進(jìn)行圖像腐蝕除去圖像雜質(zhì)通過計(jì)算尋找X和Y方向車牌的區(qū)域完成車牌定位對定位后的彩色車牌的進(jìn)一步處理圖4.44車牌定定位流程程圖4.3.1車牌牌定位 機(jī)動(dòng)車車圖像經(jīng)經(jīng)過灰度度化和邊邊緣檢測測的處理理后，邊邊緣得到到了加強(qiáng)強(qiáng)，牌照照區(qū)域已已經(jīng)非常常明顯。本文采采用的是是用數(shù)學(xué)學(xué)形態(tài)學(xué)學(xué)來進(jìn)行行圖像處處理和模模式識別別。數(shù)學(xué)學(xué)形態(tài)學(xué)學(xué)用具有有一定形形態(tài)的機(jī)機(jī)

49、構(gòu)元素素去量度度和提取取圖像中中的對應(yīng)應(yīng)形狀以以達(dá)到對對圖像分分析和識識別的目目的，能能有效的的去除噪噪聲，保保留圖像像原有信信息的同同時(shí)提取取的邊緣緣比較平平滑，提提取的圖圖像骨架架也比較較連續(xù)，斷點(diǎn)少少。現(xiàn)在在我們將將經(jīng)過預(yù)預(yù)處理的的圖像進(jìn)進(jìn)行圖像像腐蝕以以及去除除雜質(zhì)，就可以以得到相相對準(zhǔn)確確的車牌牌位置。圖4.55腐蝕后后的圖像像圖4.66平滑圖圖像的輪輪廓圖4.77從對象象中移除除小對象象后圖像像4.3.2車牌牌分割車牌字符符分割是是車牌自自動(dòng)識別別系統(tǒng)中中的重要要步驟，這一模模塊的正正確性受受到很多多因素的的影響，最大問問題是二二值化不不徹底使使投影圖圖像中字字符間的的波谷不不夠分

50、明明；其次，車牌污污損、反反光、光光照不均均等原因因使車牌牌圖像交交差，存在大大量噪聲聲；再次，車牌邊邊框和鉚鉚釘也會會造成分分割不正正確；還有車車牌的前前兩個(gè)字字符和后后面五個(gè)個(gè)字符之之間的間間隔符（小圓點(diǎn)點(diǎn)）對字符符識別有有影響；車牌旋旋轉(zhuǎn)對水水平分割割有較大大影響。本文車車牌部分分的分割割采用的的是利用用車牌彩彩色信息息的彩色色分割法法。使用用統(tǒng)計(jì)彩彩色像素素點(diǎn)的方方法分割割出車牌牌區(qū)域，確定車車牌底色色藍(lán)色RRGB對對應(yīng)的灰灰度范圍圍，然后后統(tǒng)計(jì)在在行方向向的顏色色范圍內(nèi)內(nèi)的像素素點(diǎn)數(shù)量量，確定定車牌在在行方向向的區(qū)域域。然后后，在分分割出的的行區(qū)域域內(nèi)，統(tǒng)統(tǒng)計(jì)列方方向藍(lán)色色像素點(diǎn)點(diǎn)的

51、數(shù)量量，最終終確定完完整的車車牌區(qū)域域。圖4.88車牌對對位的圖圖像4.3.3對定定位后的的彩色車車牌的進(jìn)進(jìn)一步處處理 定位后后車牌圖圖像是彩彩色的，會占用用較大的的存儲空空間，加加重計(jì)算算機(jī)負(fù)擔(dān)擔(dān)。且車車輛圖片片不可避避免存在在噪聲，所以要要對圖像像進(jìn)行灰灰度化，二值化化以及濾濾波處理理。圖像像的二值值化處理理就是將將圖像上上的點(diǎn)的的灰度置置為兩個(gè)個(gè)數(shù)值，通常為為0或2555，使整個(gè)個(gè)圖像呈呈現(xiàn)出明明顯的黑黑白效果果。也就是是將2556個(gè)亮亮度等級級的灰度度圖像通通過適當(dāng)當(dāng)?shù)拈T限限值選取取而獲得得仍然可可以反映映圖像整整體和局局部特征征的二值值化圖像像。濾波則則是為了了除去圖圖像噪聲聲。濾波

52、波方法有有多種，本文采采取的濾濾波方法法為均值值濾波。均值濾濾波是典典型的線線性濾波波算法，指在圖圖像上對對目標(biāo)像像素給一一個(gè)模板板，該模模板包括括了其周周圍的臨臨近像素素。再用用模板中中的全體體像素的的平均值值來代替替原來像像素值。圖4.99車牌的的進(jìn)一步步處理4.4字字符分割割與歸一一化m，n=size（d），逐排檢查有沒有白色像素點(diǎn)，設(shè)置1=j=1200)&(PYY111) PY11=PYY1-11; endd PY22=MaaxY; whhilee (Bluue_yy(PYY2,11)=40)&(PY22y) PYY2=PPY2+1; endd IYY=I(PY11:PYY2,:,:)

53、;%IY為為原始圖圖像I中中截取的的縱坐標(biāo)標(biāo)在PYY1：PPY2之之間的部部分 %ennd橫向向掃描 %beeginn縱向掃掃描 BBluee_x=zerros(1,xx);%進(jìn)一步步確定xx方向的的車牌區(qū)區(qū)域 forr j=1:xx ffor i=PPY1:PY22 if(myII(i,j,11)=1) BBluee_x(1,jj)= Bluue_xx(1,j)+1; eend ennd endd PX11=1; wwhille (Bllue_x(11,PXX1)3)&(PPX1x) PX11=PXX1+11; eend PX22=x; wwhille (Bllue_x(11,PXX2)PX

54、11) PX22=PXX2-11; endd %endd縱向掃掃描 PX11=PXX1-22;%對對車牌區(qū)區(qū)域的校校正 PX22=PXX2+22; dw=I(PPY1:PY22,:,:); t=tocc; figuure(7),subbploot(11,2,1),imsshoww(IYY),ttitlle(行方向向合理區(qū)區(qū)域);figuure(7),subbploot(11,2,2),imsshoww(dww),ttitlle(定位剪剪切后的的彩色車車牌圖像像)imwrritee(dww,ddw.jjpg); %將圖圖像數(shù)據(jù)據(jù)寫入到到圖像文文件中fillenaame,fillepaath=ui

55、igettfille(dw.jpgg,輸入一一個(gè)定位位裁剪后后的車牌牌圖像); %讀取jpg=strrcatt(fiileppathh,fiilennamee); %將數(shù)數(shù)組fiileppathh,fiilennamee水平地地連接成成單個(gè)字字符串，并保存存于變量量jpgg中a=immreaad(dw.jpgg); %讀取圖圖片文件件中的數(shù)數(shù)據(jù)b=rggb2ggrayy(a); %將真真彩色圖圖像轉(zhuǎn)換換為灰度度圖像imwrritee(b,1.車牌灰灰度圖像像.jppg); %將圖圖像數(shù)據(jù)據(jù)寫入到到圖像文文件中figuure(8);subbploot(33,2,1),imsshoww(b),ti

56、itlee(11.車牌牌灰度圖圖像)g_maax=ddoubble(maxx(maax(bb); %換成成雙精度度數(shù)值g_miin=ddoubble(minn(miin(bb); %換成成雙精度度數(shù)值T=rooundd(g_maxx-(gg_maax-gg_miin)/3); % T 為為二值化化的閾值值m,nn=ssizee(b); %返回回矩陣bb的尺寸寸信息， 并存存儲在mm、n中中。其中中m中存存儲的是是行數(shù)，n中存存儲的是是列數(shù)。 d=(ddoubble(b)=T); % dd:二值值圖像imwrritee(d,2.車牌二二值圖像像.jppg); %將圖圖像數(shù)據(jù)據(jù)寫入到到圖像文文件中

57、figuure(8);subbploot(33,2,2),imsshoww(d),tiitlee(22.車牌牌二值圖圖像)figuure(8),subbploot(33,2,3),imsshoww(d),tiitlee(33.均值值濾波前前)% 濾波波h=fsspecciall(aaverragee,33); %建立立預(yù)定義義的濾波波算子，aveeragge指定定算子的的類型，3為相相應(yīng)的參參數(shù)d=imm2bww(rooundd(fiilteer2(h,dd); %轉(zhuǎn)換換為二值值圖像imwrritee(d,4.均值濾濾波后.jpgg); %將圖像像數(shù)據(jù)寫寫入到圖圖像文件件中figuure(8)

58、,subbploot(33,2,4),imsshoww(d),tiitlee(44.均值值濾波后后)% 某些些圖像進(jìn)進(jìn)行操作作% 膨脹脹或腐蝕蝕% see=sttrell(ssquaare,3); % 使用用一個(gè)33X3的的正方形形結(jié)果元元素對象象對創(chuàng)建建的圖像像膨脹% llinee/diaamonnd/baallse=eeye(2); % eyee(n) reeturrns thee n-by-n iidenntitty mmatrrix 單位矩矩陣m,nn=ssizee(d); %返回矩矩陣b的的尺寸信信息， 并存儲儲在m、n中。其中mm中存儲儲的是行行數(shù)，nn中存儲儲的是列列數(shù)if bb

59、warrea(d)/m/nn=00.3665 %計(jì)算算二值圖圖像中對對象的總總面積 d=imeerodde(dd,see); %圖圖像的腐腐蝕elseeif bwaareaa(d)/m/n=0.2235 %計(jì)計(jì)算二值值圖像中中對象的的總面積積 dd=immdillatee(d,se); %實(shí)現(xiàn)現(xiàn)膨脹操操作endimwrritee(d,5.膨脹或或腐蝕處處理后.jpgg); %將圖像像數(shù)據(jù)寫寫入到圖圖像文件件中figuure(8),subbploot(33,2,5),imsshoww(d),tiitlee(55.膨脹脹或腐蝕蝕處理后后)% 尋找找連續(xù)有有文字的的塊，若若長度大大于某閾閾值，則則認(rèn)

60、為該該塊有兩兩個(gè)字符符組成，需要分分割d=qiiegee(d); %切割割m,nn=ssizee(d); %返回矩矩陣b的的尺寸信信息， 并存儲儲在m、n中。其中mm中存儲儲的是行行數(shù)，nn中存儲儲的是列列數(shù)figuure,subbploot(22,1,1),imsshoww(d),tiitlee(n)k1=11;k22=1;s=ssum(d);j=11;whille jj=nn whhilee s(j)=0 j=jj+1; ennd kk1=jj; whiile s(jj)=0 & jj=rooundd(n/6.55) vval,numm=mmin(summ(d(:,k1+5:kk2-55)