【正文】 醫(yī)學(xué)圖像處理課程設(shè)計報告 設(shè)計題目：基于圖像處理的汽車牌照的自動識別系統(tǒng) 專 業(yè)： 生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè) 班 級： 2 學(xué)號： 20210260222 學(xué)生姓名： 秦利凡 ――――――― 以下指導(dǎo)教師填寫 ――――― 分項成績：出勤 成品 答辯及考核 總 成 績：總分 成績 指導(dǎo)教師： 戴啟軍 基于圖像 處理的汽車牌照的自動識別系統(tǒng) 目錄 一． 前言與關(guān)鍵詞 二． 車輛牌照識別系統(tǒng)工作原理 三． 圖像處理 四． 車牌定位與均值濾波 五． 字符切割與識別 一， 前言 ：車牌識別 (LPR)系統(tǒng)是以識別汽車牌照為特定目標(biāo)的專用計算機(jī)視覺系統(tǒng) .汽車牌照的唯一性使得汽車牌照的識別成為實現(xiàn)智能交通系統(tǒng)的重要部分之一 .車牌的自動識別是計算機(jī)視覺和模式識別技術(shù)的結(jié)合 .隨著汽車行業(yè)和公共交通事業(yè)的發(fā)展 ,智能交通控制系統(tǒng)變得必要 ,它不但可以廣泛地應(yīng)用于交通流量檢測 ,而且還可以應(yīng)用于交通控制與誘導(dǎo) ,機(jī)場、港口、小區(qū)的車輛管理 ,不停車自動收 費 ,闖紅燈等違章車輛監(jiān)控以及車輛安全防盜等領(lǐng)域 .而智能交通系統(tǒng)包括信息采集、圖像處理和識別 ,自動計時、收費等模塊 .因此 ,具有廣闊的應(yīng)用前景 .本論文主要研究智能交通系統(tǒng)中的基于圖像處理的汽車牌識別系統(tǒng) .。 關(guān)鍵詞 ： MATLAB 仿真，車牌識別，圖像處理，字符切分，字符識別 二， 車輛牌照識別系統(tǒng)工作原理 車輛牌照識別系統(tǒng)的基本工作原理為：將攝像頭拍攝到的包含車輛牌照的圖像通過視頻卡輸入到計算機(jī)中進(jìn)行預(yù)處理，再由檢索模塊對牌照進(jìn)行搜索、檢測、定位，并分割出包含牌照字符的矩形區(qū)域，然后對牌照字符進(jìn)行二值化并將其分割為 單個字符，然后輸入 JPEG或 BMP格式的數(shù)字，輸出則為車牌號碼的數(shù)字。 車牌照系統(tǒng)主要分為圖像采集，圖像處理，車牌定位，字符切分，字符識別幾個部分， 如圖所示， 牌照識別系統(tǒng)原理圖： 心電放大器系統(tǒng)簡介和基本原理 心電放大器總體簡介 心電信號是一種十分微弱的信號，常見的心電頻率一般在 0—100Hz 之間，能量主要集中在 17Hz 附近，幅度小于 5mV， 大約在 10uV（胎兒）～ 5mV（成人）之間，所需放大倍數(shù)大約為 5001000 倍。心電電極阻抗較大，一般在幾十千歐以上。在檢測生物電信號的同時存在強(qiáng)大的干擾 ，主要有電極極化電壓引起基線漂移，電源工頻干擾(50Hz)，肌電干擾 (幾百 Hz 以上 )，臨床上還存在高頻電刀的干擾。電源工頻干擾主要是以共模形式存在，幅值可達(dá)幾伏甚至幾十伏，所以心電放大器必須具有很高的共模抑制比。電極極化電壓引起基線漂移是由于測量電極與生物體之間構(gòu)成化學(xué)半電池而產(chǎn)生的直流電壓，最大可達(dá) 300mV，因此心電放大器的前級增益不能過大，而且要有去極化電壓的 RC 常數(shù)電路。由于信號源內(nèi)阻可達(dá)幾十 KΩ、乃至幾百 KΩ，所以，心電放大器的輸入阻抗必須在幾 MΩ 以上，而且 共模抑制比（ CMRR）也要在 60dB 以 上（目前的心電圖機(jī)共模抑制比一般均在 89dB）。同時要在無源、有源低通濾波器中有效地濾除與心電信號無關(guān)的高頻信號，通過系統(tǒng)調(diào)試，最后得到放大、無噪聲干擾的心電信號。 心電放大器在人體心電圖以及各種生物信號提取中有種要的作用。人體心電信號是微弱的生物電信號，需要較大的放大倍數(shù)和較高的共模抑制比，因此設(shè)計三運放放大電路使信號兩端盡量對稱，將抑制共模干擾。另外，本設(shè)計只討論和研究心電放大器的模塊，另外若采用交流供電，為防止出現(xiàn)電源電流泄露對病人造成傷害，還必須在心電放大器和信號采集設(shè)備間光電隔離保護(hù)電路。 大致的電路框圖如下： 心電放大器 的基本 參數(shù) 心電放大器的主要系統(tǒng)參數(shù)有，輸入阻抗，輸入噪聲，輸出阻抗。除去系統(tǒng)參數(shù)外，每個部分還有其不同的衡量性能的參數(shù)。 ① 輸入阻抗 測量方法：接好電源，將輸出接地，用萬用表測量兩輸入端之間的阻抗，即輸入阻抗。 測量結(jié)果：測得輸入阻抗大于 200MΩ。 ② 輸入噪聲 測量方法：接好電路，將兩輸入端接，測量其輸出信號幅度的大小。 測量結(jié)果：系統(tǒng)性能最好的時候，輸出信號為 ，反算到輸入端，可得輸入噪聲為 45uV。 ③ 輸出阻抗 測量方法：接好電路，輸入小直流信號， 分別測其直接輸出電壓和加1Ω 負(fù)載后的電壓輸出，通過分壓公式，可求得輸出阻抗。 測量結(jié)果：輸出阻抗為 心電放大器 的組成 部分 本電路設(shè)計主要是由五部分構(gòu)成。 放大電路。其中前置放大器是硬件電路的關(guān)鍵所在，設(shè)計的好 壞 直 接 影 響 信 號 的 質(zhì) 量 ， 從 而 影 響 到 儀 器 的 特 性 ； 共模抑制電路。在設(shè)計中使用了右腿驅(qū)動電路、屏蔽驅(qū)動電路，它們可以消除信號中的共模電壓，提高共模抑制比，使信號輸出的 質(zhì) 量 得 到 提 高 低通濾波電路及時間常數(shù)電路。常見的心電頻率一般在 之 間，能量主要集中在 17Hz 附近，幅度微小，大概為5mV，臨床監(jiān)護(hù)有用頻率為 ～ 30 幾 Hz，因此設(shè)計保留 40Hz 以下的信號。時間常數(shù)電路實現(xiàn)一階無源高通，截止頻率為 ，時間常數(shù)為 。 工頻 50Hz 的陷波電路。本設(shè)計采用了雙 T 帶阻濾波電路，它能夠?qū)δ骋活l段的信號進(jìn)行濾除，用它能有效選擇而對電源工頻產(chǎn)生的 50Hz 的 噪 聲 進(jìn) 行 濾 除 。 心電放大器方案論證及電路 設(shè)計 前置放大電路的設(shè)計 前置放大器是硬件電路的關(guān)鍵所在，設(shè)計的好壞直接影響信號的質(zhì)量， 從而影響到儀器的特性。除了要求精度高性能穩(wěn)定之外，根據(jù)心電信號的特點，前置級應(yīng)該滿足下述要求： （ 1） 高輸入阻抗。被提取的心電信號是不穩(wěn)定的高內(nèi)阻的微弱信號，為了減少信號源內(nèi)阻的影響，必須提高放大器輸入阻抗。一般情況下，信號源的內(nèi)阻為 100kΩ，則放大器的輸入阻抗應(yīng)大于 1MΩ。 （ 2） 高共模抑制比（ CMRR）。人體所攜帶的工頻干擾以及所測量的信號以外的生理信號的干擾，一般為共模干擾，前置級須采用CMRR 高的差動放大形式，以減少共模干擾的傳遞。 （ 3） 低噪聲、低漂移。主要作用是對源信號的影響小，拾取信號的能力強(qiáng)，能夠防止輸出飽 和、使輸出穩(wěn)定。 下面利用 AD620 來設(shè)計放大電路 AD620是一種只用一個外部電阻就能設(shè)置放大倍數(shù)為 1— 1000的低功耗、高精度儀表放大器。盡管 AD620 由傳統(tǒng)的三運放放大器發(fā)展規(guī)律而成 ,但一些主要性能卻優(yōu)于三運放構(gòu)成的儀表放大器設(shè)計 ,電源范圍寬 (177。177。18V),設(shè)計體積小 ,功耗非常低 (最大供電電流僅為 )因而使用于低電壓、低功耗的應(yīng)用場合。 圖 3 AD620 芯片引腳圖 AD620 的工作原理： AD620 是在傳統(tǒng)的三運放組合方式改進(jìn)的基礎(chǔ)上研制的單片儀用放大器。輸入三極管 Q1 和 Q2 提供了唯一雙極差分輸入，因內(nèi)