数字图像处理课程论文.doc

研究生课程论文
(2010-2011学年第一学期)

基于数字图像处理的车牌识别系统
研究生:刘树青
提交日期: 2010年月25日研究生签名:刘树青
学号
201020114832
学院
自动化科学与工程学院
课程编号
S0831001
课程名称
数字图像处理
学位类别
硕士
任课教师
戚其丰
教师评语:

成绩评定: 分任课教师签名: 年月日
基于数字图像处理的车牌识别系统
刘树青
摘要:车牌识别系统(License Plate Recognition 简称LPR)技术基于数字图像处理,是智能交通系统中的关键技术,同时他的发展也十分迅速,已经逐渐融入到我们的现实生活中。文章介绍了车牌识别系统的意义、图像去噪处理以及图像二值化方法,并通过仿真试验模拟了图像处理的过程。本文所做的工作在于前期的图像预处理工作。本次设计着重在于图像识别方面, 中心工作都为此而展开,文中没有进行车牌的定位处理,而是采用数码相机直接对牌照进行正面拍照,获取原始车牌图像。之后利用Matlab编程对图片进行了大小的调整、彩色图片转化成灰度图片、图片去噪、以及图片二值化等工作。其中,去噪与二值化是关系图像识别率的关键。
关键字:车牌识别系统;图像预处理;字符识别;Matlab;去噪;二值化
引言
智能交通系统(ITS)是当今世界交通管理体系发展的必然趋势,而作为智能交通系统中的重要组成部分之一的车牌自动识别技术,目前已被广泛应用于城市道路监控、高速公路收费与监控、小区与停车场出入口管理、公安治安卡口等场合,成为研究的热点。
伴随我国国民经济的高速发展,国内高速公路、城市道路、停车场建设越来越多,对交通控制,安全管理的要求也日益提高。因此迫切需要采用高科技手段,对违法违章车辆牌照进行登记, 在这种情况下,作为信息来源的自动检索,图像识别技术越来越受到人们的重视。车牌识别系统的出现成为了交通管制必不可少的有力武器。
1 车牌识别系统的目标
利用计算机等辅助设备进行的自动汽车牌照自动识别就是在装备了数字摄像设备和计算机信息管理系统等软硬件平台的基础之上,通过对车辆图像的采集,采用先进的图像处理、模式识别和人工智能技术,在图像中找到车牌的位置,提取出组成车牌号码的全部字符图像,再识别出车牌中的文字、字母和数字,最后给出车牌的真实号码。
国外的车牌识别研究始于80 年代,90年代始已有不少成套的产品出现。由于我国车牌的组成及组合的方式与国外的车牌不一致,使得我们不能直接使用国外的车辆牌照识别系统,而必须针对我国车牌重新设计相应的车辆牌照识别系统。车牌识别的使用环境、背景各有差异,目前还没有一种算法能在不同环境、各种复杂背景条件下达到非常高的车牌识别率,因而车牌识别技术仍然是研究的重点。
2 MATLAB及其图像处理工具概述
MATLAB是MAT rix LABora tory( 矩阵实验室) 的缩写, 是Ma thWorks公司开发的一种功能强、效率高、简单易学的数学软件。MATLAB 7. 1是一套功能十分强大的工程计算及数据分析软件, 其应用范围涵盖了数学、工业技术、电子科学、医疗卫生、建筑、金融、数字图像处理等各个领域。MATLAB的图像处理工具箱, 功能十分强大, 支持的图像文件格式丰富, 如* .BMP、* . JPG、* . JPEG、* . GIF、* . ti;f% 95% 94、* . ti;f%95% 94F、* . PNG、* . PCX、* . XWD、* . HDF、* . ICO、* .CUR等。本文将给出MATLAB的图像处理工具箱中的图像处理函数实现图像处理与分析的应用技术实例。
由于照片拍摄的好坏有很多外界因素决定,由于光照强度的影响,晴天拍摄的照片与阴天拍摄的照片质量肯定不一样,白天和晚上更是不同;由于每部车的车速的不一致,慢速行驶的车辆会比快速行驶的车辆拍摄的照片质量好一些,而且车速过快,会使照片的字迹模糊,这肯定会影响字符的识别。故要对拍摄的照片进行灰度化、二值化、滤波等预处理。传统的设计方法为:利用静止的汽车牌照图片,利用C语言或C++语言来对图像进行处理,编程很复杂,维护难度大。而MATLAB语言对处理图像而言非常方便,可直接调用已经编好的函数,如可直接调用现成的函数进行复杂的傅里叶变换、拉普拉斯变换、二值化处理、数字滤波等操作。
3 车牌识别系统的工作原理
现在普遍通用的车牌识别系统通常包括两大部分,软件与硬件。其中软件是整个系统的核心部分,车牌识别的核心技术就在于软件。系统一般由车体感应器,,主控电脑和识别系统软件构成。系统软件一般先对牌照图像进行滤波、二值化、校正、分割等处理,再进行识别。软件部分由六个主要