模糊图像车辆与车牌识别算法的分析和实现.docx

第一章绪论
引言
模糊图像车辆识别系统和车牌识别系统(License Plate Recognition System,简称 LPRS), 它们是构成智能交通系统的主要构成部分。
随着世界城市化进程的进展和汽车的普及,无论是在发展中国家还是发达国家,交通拥挤加剧,交通事故频繁发生,交通环境恶化等问题变得日趋严重。一般来说,要较好的解决事故的话,最直接的办法是建设更多的道路交通设施,从而提高道路网的通行能力。但是有限的空间,资金,以及能源问题,让我们认识到智能交通系统存在的必要性。我国经济的迅猛发展,同样交通问题也随之而来,如何解决好这些就成了关键问题。智能交通系统应运而生,它在社会发展中占有越来越重要的作用。在高速公路出入口,高速公路中, 高发车祸路口,模糊图像车牌识别系统都起着举足轻重的作用,利用系统,可以识别采集到的模糊车牌,有利于道路监控,对突发事件的处理等。车牌识别技术还可以应用于道路交通监控、交通事故现场勘察、交通违章自动记录、高速公路超速管理系统、小区智能化管理等方面[1],为智能交通管理提供了高效、实用的手段。
研究背景及意义
二十一世纪经济全球化程度逐步加深,生活节奏的高效率、高速度使得汽车越来越普及。在经济飞速发展的我的进步,汽车数量的不断增长,道路建设规模正以前所未有的速度发展。汽车的迅速增长,同时传统的交通控制系统存在缺陷性,经常出现错误,容易引起纠纷,因此效率低下。所以协调和加强道路、车辆、使用者三者之间的关系,对改善交通状况有着重要的意义。智能交通系统(ITS)的兴起,顺应了时代的潮流, 也会使传输系统达到准确,高效的目标。它也会把现代通信技术、计算机技术、自动控制技术等运用于交通管理,实现控制的实时化、自动化[2]。
智能交通系统(ITS)是 90 年代兴起的新一代交通运输系统,它是目前世界上各个国家运输领域竞相研究和开发的热点[3]。第一届 ITS 世界大会认为,智能交通系统是将先进的信息技术、计算机技术、数据通信技术、电子控制技术、人工智能技术等有效的集成并应用于地面交通系统,从而建立起可以在大范围内发挥作用的,实时、准确、高效的地面交
通系统[4]。ITS 的提出,研究和发展是与现代社会的发展相联系的。智能交通系统在有效
利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量、推动社会信息化及形成新产业等方面均具有极其重要的作用,从而受到世界各国的重视[5]。
但是在车辆牌照识别系统中,由于季节的更替、自然光照的昼夜变化、车辆自身的运动、采集图像的设备本身的因素等引起牌照图像的变化,干扰了有关车牌的信息提取。同时在运动车辆牌照识别系统中,由于车辆运动速度过快,而成像设备帧频率又较低,时常产生图像模糊,所以需要对图像进行恢复,然后再进行识别。所以为了改善退化了的牌照图像质量,必须对模糊图像进行预处理。图像复原技术则应运而生,它需要了解图像退化的原因,需要根据图像退化过程的某些先验知识,建立“模型”,再借助该模型,按照某些处理方法,恢复或重建原来的图像。
随着不断完善交通流理论,不断提高运输组织与优化理论,以及计算机技术和自动控制技术的发展,交通控制中心的功能得到了不断增强,控制手段也越来越先进。经过多年的发展,ITS 取得了令人瞩目的应用效果。美国在智能交通各大应用领域全面推进,日本在交通信息服务领域的市场化获得了巨大成功,欧洲则在跨区域多模式信息服务和运输服务方面取得了令人瞩目的成就。国际上形成了多种智能交通控制系统—澳大利亚的 SCAT 系统、加拿大的 RTOP 系统、英国的 TRANSYT 系统和 scoot 系统等多种模式[6-10]。目前国际上经常使用的道路交通检测器有 ISS 公司的 Autoscope[11],Iteris 公司的 Vantage 和 Traficon ATS 等产品。
模糊车辆车辆和车牌识别系统在多个领域均有广泛应用,系统的研究和开发具有巨大的研究意义和经济价值[12-13]:
、桥梁收费系统的基础。电子收费系统指车辆在通过收费站
时,通过车载设备实现车辆识别、信息写入(入口)并自动从预先绑定的 IC 卡或银行帐户上扣除相应资金(出口),是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于道路、大桥和隧道的电子收费系统。采用电子收费系统,既可以有效进行规范化管理,又提高公路及桥梁的流通速度,也就从根本上使产生经济漏洞的可能性等于了零。但是由于在实际情况中,由于天气变化,导致采集的图像模糊,这样对电子收费系统提出更高的要求,要求可以对模糊图像进行处理,识别出车牌。电子收费系统的关键技术是模糊图像车辆识别和车牌识别技术,但目前我