【正文】 析和處理攝取到的復(fù)雜背景下的車輛圖像，定位分割牌照，最后自動(dòng)識(shí)別汽車牌照上的字符，車牌識(shí)別是利用 車牌 的唯一性來識(shí)別和統(tǒng)計(jì)車輛。在現(xiàn)代化交通 發(fā)展中車牌識(shí)別系統(tǒng)是制約交通系統(tǒng)智能化、現(xiàn)代化的重要因素，車牌識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)該能夠從一幅圖像中自動(dòng)提取車輛圖像，自動(dòng)分割牌照?qǐng)D像，對(duì)字符進(jìn)行正確識(shí)別，從而降低交通管理工作的復(fù)雜度。車牌識(shí)別系統(tǒng)將獲取的車輛圖像進(jìn)行一系列的處理后，以字符串的形式輸出結(jié)果，這樣不但數(shù)據(jù)量小，便于存儲(chǔ)，操作起來也更容易，因此車牌識(shí)別系統(tǒng)的便捷性是人工車牌識(shí)別所不能比擬的，它蘊(yùn)藏著很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和發(fā)展空間，對(duì)車牌識(shí)別技術(shù)的研究是非常有的意義的。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 從 20世紀(jì) 90年代初，國(guó)外就已經(jīng)開始了對(duì)汽車牌照自動(dòng)識(shí)別的研究，其 主要途徑就是對(duì)車牌的圖像進(jìn)行分析，自動(dòng)提取車牌信息，確定汽車牌號(hào)。在各種應(yīng)用中，有使用模糊數(shù)學(xué)理論也有用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的算法來識(shí)別車牌中的字符，但由于外界環(huán)境光線變化、光路中有灰塵、季節(jié)環(huán)境變化及車牌本身比較模糊等條件的影響，給車牌的識(shí)別帶來較大的困難。國(guó)外的相關(guān)研究有： (1)J Barroso提出的基于掃描行高頻分析的方法； (2) . Lancaster提出的類字符分析方法等。為了解決圖像惡化的問題，目前國(guó)內(nèi)外采用主動(dòng)紅外照明攝像或使用特殊的傳感器來提高圖像的質(zhì)量，繼而提高識(shí)別率，但系統(tǒng)的投資成本過大 ，不適合推廣。 車牌識(shí)別系統(tǒng)中的兩個(gè)關(guān)鍵子系統(tǒng)是車牌定位系統(tǒng)和車牌字符識(shí)別系統(tǒng)。 關(guān)于車牌定位系統(tǒng)的研究，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)作了大量的工作，但實(shí)際效果并不是很理想，比如車牌圖像的傾斜、車牌表面的污穢和磨損、光線的干擾等都是影響定位準(zhǔn)確度的潛在因素。為此，近年來不少學(xué)者針對(duì)車牌本身的特點(diǎn)，車輛拍攝的不良現(xiàn)象及背景的復(fù)雜狀況，先后提出了許多有針對(duì)性的定位方法，使車牌定位在技術(shù)和方法上都有了很大的改善 .然而現(xiàn)代化交通系統(tǒng)不斷提高的快節(jié)河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第二章 汽車車牌識(shí)別系統(tǒng)的研究 4 奏，將對(duì)車牌定位的準(zhǔn)確率和實(shí)時(shí)性提出更高的要求。 車牌字符識(shí) 別是在車牌準(zhǔn)確定位的基礎(chǔ)上，對(duì)車牌上的漢字、字母、數(shù)字進(jìn)行有效確認(rèn)的過程，其中漢字識(shí)別是一個(gè)難點(diǎn)，許多國(guó)外的 LPR系統(tǒng)也往往是因?yàn)闈h字難以識(shí)別而無法打入中國(guó)市場(chǎng)，因而探尋好的方法解決字符的識(shí)別也是至關(guān)重要的。從實(shí)用產(chǎn)品來看，如以色列的 HiTech公司研制的多種 See/Car system，適應(yīng)于幾個(gè)不同國(guó)家的車牌識(shí)別，就針對(duì)中國(guó)格式車牌的 See/Car syste而言，它不能識(shí)別漢字，且識(shí)別率有待提高。新加坡 Optasia公司的 VLPRS產(chǎn)品，適合于新加坡的車牌，另外日本、加拿大、德國(guó)、意大利、英國(guó)等西方 發(fā)達(dá)國(guó)家都有適合于本國(guó)車牌的識(shí)別系統(tǒng)。 我國(guó)的實(shí)際情況有所不同，國(guó)外的實(shí)際拍攝條件比較理想，車牌比較規(guī)范統(tǒng)一，而我國(guó)車牌規(guī)范不夠，不同汽車類型有不同的規(guī)格、大小和顏色，所以車牌的顏色多，且位數(shù)不統(tǒng)一，對(duì)處理造成了一定的困難。在待處理的車牌圖像中就有小功率汽車使用的藍(lán)底白字牌照，大功率汽車所用的黃底黑字牌照，軍車和警車的白底黑字，紅字牌照等。就位數(shù)而言，有七位數(shù)字的，有武警車九位數(shù)字的，有軍車、前兩位字符上下排列的等，所以也造成了處理的難度。 國(guó)內(nèi)做得較好的產(chǎn)品主要是中科院自動(dòng)化研究所漢王公司 的“漢王眼”，此外國(guó)內(nèi)的亞洲視覺科技有限公司、深圳市吉通電子有限公司、中智交通電子系統(tǒng)有限公司等都有自己的產(chǎn)品，另外西安交通大學(xué)的圖像處理與識(shí)別研究室、上海交通大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系、清華大學(xué)、浙江大學(xué)等都做過類似的研究。通常處理時(shí)為了提高系統(tǒng)的識(shí)別率，都采用了一些硬件的探測(cè)器和其他的輔助設(shè)備如紅外照明等，其中“漢王眼”就是采用主動(dòng)紅外照明和光學(xué)濾波器來減弱可見光的不可控制影響，減少惡劣氣候和汽車大小燈光的影響，另外還要求在高速公路管理窗口到“漢王眼”識(shí)別點(diǎn)埋設(shè)兩條線路管道，一條管道鋪設(shè) 220伏 50赫茲 1安培的交流供電線路 ； 另一條管道鋪設(shè)觸發(fā)信號(hào)線路和漢王眼與管理計(jì)算機(jī)的通訊線路，投資巨大，不適合于大面積的推廣。 另外，還有兩種專門的技術(shù)被用于車牌的識(shí)別中，條形碼識(shí)別技術(shù)和無線射頻技術(shù)。條形碼識(shí)別要求預(yù)先在車身上印刷條形碼，在系統(tǒng)的某一固定位置上安裝掃描設(shè)備，通過掃描來讀取條形碼，以達(dá)到識(shí)別車輛的目的。無線射頻技術(shù)要求在車內(nèi)安裝標(biāo)示卡，在系統(tǒng)某一位置安裝收發(fā)器等裝置，通過收發(fā)器來接受標(biāo)示卡的信號(hào)，從而識(shí)別出經(jīng)過的車輛。顯然，這兩種技術(shù)更難以推廣。 從目前一些產(chǎn)品的性能指標(biāo)可以看出，車牌識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別 率和識(shí)別速度有待提高?，F(xiàn)代交通的飛速發(fā)展以及車牌識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用范圍的日益拓寬給車牌識(shí)別系統(tǒng)提出了更高的要求。因此，研究高速、準(zhǔn)確的定位與識(shí)別算法是當(dāng)前的主要任務(wù)，而圖像處理技術(shù)的發(fā)展與攝像設(shè)備、計(jì)算機(jī)性能的提高都會(huì)促進(jìn)車牌識(shí)別河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第二章 汽車車牌識(shí)別系統(tǒng)的研究 5 技術(shù)的發(fā)展，提高車牌識(shí)別系統(tǒng)的性能。 主要應(yīng)用領(lǐng)域 車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用范圍，主要應(yīng)用于： (1)高速公路收費(fèi)、監(jiān)控管理； (2)小區(qū)、停車場(chǎng)管理； (3)城市道路監(jiān)控、違章管理； (4)車牌登錄、驗(yàn)證； (5)車流統(tǒng)計(jì)、安全管理等。車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用于這些系統(tǒng)，可以解決通緝 車輛的自動(dòng)稽查問題，可以解決車流高峰期因出入口車流瓶頸造成的路橋卡口、停車場(chǎng)交通堵塞問題，可以解決因工作人員作弊造成的路橋卡口、高速公路、停車場(chǎng)應(yīng)收款流失的問題。車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)可安裝于公路收費(fèi)站、停車場(chǎng)、十字路口等交通關(guān)卡處，其具體應(yīng)用可概括為： (l)交通監(jiān)控利用車牌識(shí)別系統(tǒng)的攝像設(shè)備，可以直接監(jiān)視相應(yīng)路段的交通狀況，獲得車輛密度、隊(duì)長(zhǎng)、排隊(duì)規(guī)模等交通信息，防范和觀察交通事故。它還可以同雷達(dá)測(cè)速器或其他的檢測(cè)器配合使用，以檢測(cè)違犯限速值的車輛。當(dāng)發(fā)現(xiàn)車輛超速時(shí)，攝像機(jī)獲取該車的圖像，并得到該車的 牌照號(hào)碼，然后給該車超速的警 告信號(hào)。 (2)交通流控制指標(biāo)參量的測(cè)量，為達(dá)到交通流控制的目標(biāo)，一些交通流指標(biāo)的 測(cè)量 相當(dāng)重要。該系統(tǒng)能夠測(cè)量和統(tǒng)計(jì)很多交通流指標(biāo)參數(shù)，如總的服務(wù)流率，總行程時(shí)間，總的流入量流出量，車型及車流組成，日車流量，小時(shí) /分鐘車流量，車流高峰時(shí)間段，平均車速，車輛密度等。這也為交通誘導(dǎo)系統(tǒng)提供必要的交通流信息。 (3)高速公路上的事故自動(dòng)測(cè)報(bào)這是由于該系統(tǒng)能夠監(jiān)視道路情況和測(cè)量交通 流量 指標(biāo)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)超速、堵車、排隊(duì)、事故等交通異?，F(xiàn)象。 (4)對(duì)養(yǎng)路費(fèi)交納、安全 檢查、運(yùn)營(yíng)管理實(shí)行不停車檢查根據(jù)識(shí)別出的車牌號(hào)碼從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出該車檔案材料，可發(fā)現(xiàn)沒及時(shí)交納養(yǎng)路費(fèi)的車輛。另外，該系系統(tǒng)還可發(fā)現(xiàn)無車牌的車輛。若同車型檢測(cè)器聯(lián)用，可迅速發(fā)現(xiàn)所掛車牌與車型不符的車輛。 (5)車輛定位由于能自動(dòng)識(shí)別車牌號(hào)碼，因而極易發(fā)現(xiàn)被盜車輛，以及定位出車輛在道路上的行駛位置。這為防范、發(fā)現(xiàn)和追蹤涉及車輛的犯罪，保護(hù)重要車輛 (如運(yùn)鈔車 )的安全有重大作用，從而對(duì)城市治安及交通安全有重要的保障作用。 車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)擁有廣闊的應(yīng)用前景，但若在每個(gè)街口都裝配一套全新的車輛探測(cè)器的硬件系統(tǒng)則 投資巨大，所以急需一個(gè)純軟件實(shí)行的車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)來最大限度的減少費(fèi)用，而純軟件的設(shè)計(jì)，不僅投資小而且靈活性高，適合我國(guó)的國(guó)情。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第三章 汽車車牌識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 第三章 汽車車牌識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 汽車牌照的特點(diǎn) 目前國(guó)內(nèi)汽車牌照有六種類型：①大型民用汽車所用的黃底黑字牌照；②小型民用汽車所用的藍(lán)底白字牌照；③軍隊(duì)或武警專用汽車的白底紅字、黑字牌照；④使、領(lǐng)館外籍汽車的黑底白字牌照；⑤試車和臨時(shí)牌照是白底紅字，且數(shù)字前分別標(biāo)有“試”和“臨時(shí)”字標(biāo)志；⑥汽車補(bǔ)用牌照是白底黑字，對(duì)于車前牌照，其尺寸均為 44cm 長(zhǎng)， 14cm 寬， 共有 7 個(gè)或 8個(gè)字符 ,民用汽車牌照上有省、直轄市、自治區(qū)的名稱和發(fā)證照及監(jiān)督機(jī)關(guān)的代號(hào)，編號(hào)是英文大寫字母。接著是一個(gè)點(diǎn)“”，后面的汽車編號(hào)，一般為 5位數(shù)字，即從 00001~99999。編號(hào)超過10 萬時(shí)，就由 A、 B、 C等英文字母代替，第三個(gè)字符可能是英文字母，也可能是阿拉伯?dāng)?shù)字，第四至第七個(gè)字符均為阿拉伯?dāng)?shù)字。 從人的視覺特點(diǎn)出發(fā)，車牌目標(biāo)區(qū)域具有如下特點(diǎn)：①車牌底色往往與車身顏色、字符顏色有較大差異；②車牌有一個(gè)連續(xù)或由于磨損而不連續(xù)的邊框，車牌內(nèi)字符有多個(gè)，基本呈水平排列，所以在牌照的矩形區(qū)域內(nèi)存在較豐 富的邊緣，呈現(xiàn)出規(guī)則的紋理特征；③車牌內(nèi)字符之間的間隔比較均勻，字符和牌照底色在灰度值上存在跳變，而字符本身與牌照底的內(nèi)部都有較均勻灰度；④不同圖像中牌照的具體大小、位置不確定，但其長(zhǎng)度比變化有一定范圍，存在一個(gè)最大和最小長(zhǎng)度比。根據(jù)這些特點(diǎn)，可以在灰度圖像的基礎(chǔ)上提取相應(yīng)的特征。 汽車車牌識(shí)別系統(tǒng)的組成 汽車 車牌 識(shí)別 （ LPR） 系統(tǒng)通過引入數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)和計(jì)算機(jī)信息管理技術(shù) ， 采用先進(jìn)的圖像處理 、 模式識(shí)別和人工智能技術(shù) ， 通過對(duì)圖像的采集和處理 ， 獲得更多的信息 ， 從而達(dá)到更高的智能化管理程度 。 在 LPR 系 統(tǒng)產(chǎn)品的性能指標(biāo)中 ，識(shí)別率和識(shí)別速度難以同時(shí)提高其中原因既包括圖像處理技術(shù)不夠成熟 ， 又受到攝像設(shè)備計(jì)算機(jī)等性能的限制 。 因此 ， 研究高速準(zhǔn)確的定位與識(shí)別算法 ， 是當(dāng)前的主要任務(wù) 。 汽車車牌 識(shí)別系統(tǒng)一般可按順序分為車輛圖像采集、圖像預(yù)處理、車牌定位、字符分割與識(shí)別五大部分 。 如下圖所示。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第三章 汽車車牌識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 圖 車輛 車牌 識(shí)別系統(tǒng) 在第一部分圖像采集中 ， 主要通過 CCD 攝像頭與計(jì)算機(jī)的視頻捕捉卡直接相連來完成圖像采集 ， 可以實(shí)時(shí)在監(jiān)控圖像中抓取到含有車輛的圖像 。 該部分功能可簡(jiǎn)單調(diào)用計(jì)算機(jī)視頻捕捉卡廠商 提供的各種軟件開發(fā)包工具即可實(shí)現(xiàn) 。 汽車牌照識(shí)別 （ LPR） 系統(tǒng)的關(guān)鍵在于后四部分 。首先要對(duì)采集到的車牌定位，而 牌照定位又決定其后的車牌字符識(shí)別 ， 因此牌照定位是車牌識(shí)別系統(tǒng)的關(guān)鍵的關(guān)鍵 ， 牌照定位就是從包含整個(gè)車輛的圖像中找到牌照區(qū)域的位置 。 目前 ， 已經(jīng)提出了很多種方法 ， 一個(gè)共同的出發(fā)點(diǎn)是 ： 通過牌照區(qū)域的特征來判斷牌照 ， 利用的車牌特征主要包括 ： 車牌區(qū)域內(nèi)的邊緣灰度直方圖統(tǒng)計(jì) “ 特征 ”、 車牌的幾何特征 、 車牌區(qū)域的灰度分布特征 、 車牌區(qū)域水平或垂直投影特征 、 車牌形狀特征和頻譜特征 。 詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟 提出總體設(shè)計(jì)方案 汽車車牌 識(shí)別整個(gè)系統(tǒng)主要是由車牌定位和字符識(shí)別兩部分組成，其中車牌定位又可以分為圖像預(yù)處理及 車牌區(qū)域搜索 模塊和牌照的定位及分割模塊，字符識(shí)別可以分為字符特征提取和字符識(shí)別兩個(gè)模塊。 圖 車牌 識(shí)別系統(tǒng)原理圖 牌照的定位和分割是牌照識(shí)別系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，其主要目的是在原始圖象中確定牌照的具體位置，并將包含牌照字符的一塊子圖象從整個(gè)圖象中分割出區(qū)域搜索與分割 預(yù)處理 字符分割 字符特征提取 字 符 識(shí)別 歸一化 圖像輸入 圖像采 集 車牌定位 圖像預(yù)處理 字符分割 字符識(shí)別 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第三章 汽車車牌識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8 來，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 。 由于拍攝時(shí)的光照條件、牌照的整潔程度的影響和攝像機(jī)的焦距調(diào)整、鏡頭的光學(xué)畸變所產(chǎn)生的噪聲都會(huì)不同程度地造成牌照字符的邊界模糊、細(xì)節(jié)不清、筆劃斷開或粗細(xì)不均，加上牌照上的污斑等缺陷，致使字符提取困難，進(jìn)而影響字符識(shí)別的準(zhǔn)確性。因此，需要對(duì)字符在識(shí)別之前再進(jìn)行一次針對(duì)性的處理。 車牌識(shí)別的最終目的就是對(duì)車牌上的文字進(jìn)行識(shí)別。主要應(yīng)用的為模板匹配方法。因?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行的過程中，主要進(jìn)行的都是圖像處理，在這個(gè)過程中要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理，所以處理器和內(nèi)存要求比較高。系統(tǒng)可以運(yùn)行于 Windows9Windows2020或者 Windows XP操作系統(tǒng)下，程序調(diào)試時(shí)使用 matlab。 圖像 采集 車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)中車輛圖像是通過 CCD 攝像頭與計(jì)算機(jī)的視頻捕捉卡直接相連來完成圖像采集，可以實(shí)時(shí)在監(jiān)控圖像中抓取到含有車輛的圖像。該部分功能可調(diào)用計(jì)算機(jī)視頻捕捉卡廠商提供的各種軟件開發(fā)包工具即可實(shí)現(xiàn)。由于條件有限，此處照片直接由相機(jī)拍攝，并編寫程序?qū)?Matlab 軟件中進(jìn)行處理。 圖 原始圖像 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第三章 汽車車牌識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9 %=========讀入圖片 的程序代碼 ========= clc。 clear all。 [fn,pn,fi]=uigetfile(39。*.jpg39。,39。選擇圖片 39。)。 I=imread([pn fn])。figure,imshow(I)。title(39。原始圖像 39。)。%顯示原始圖像 chepailujing=[pn fn] I_bai=I