【正文】
摘 要隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、汽車擁有量的急劇增加,公路交通成為我國重要的交通運(yùn)輸途徑,是國家大力發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。日益擁堵的城市交通需要更先進(jìn)、更有效的交通管理、控制。利用電子信息技術(shù)來提高管理效率、交通效率和安全的智能交通系統(tǒng)ITS已經(jīng)成為當(dāng)前交通管理發(fā)展的主要方向。車牌識別LPR是智能交通中關(guān)鍵技術(shù)之一。它以自動的車牌號碼識別為基礎(chǔ),可以對車輛進(jìn)行自動登記、驗(yàn)證、監(jiān)視、報警,進(jìn)而可以應(yīng)用在多種場合,如高速公路收費(fèi)系統(tǒng);道路、卡口監(jiān)控系統(tǒng);小區(qū)、停車場收費(fèi)、監(jiān)控系統(tǒng);車流統(tǒng)計(jì)、引導(dǎo)系統(tǒng)等。本論文是基于數(shù)字圖像處理的相關(guān)理論,將計(jì)算機(jī)視覺與模式識別技術(shù)相結(jié)合,對車輛牌照識別系統(tǒng)進(jìn)行了較深入的研究和分析,主要完成的工作包括以下兩部分:(1)車牌定位算法。研究了兩種車牌定位方法,分別是基于高帽變換和小波變換的車牌定位方法與基于投影法和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的車牌定位方法。前者利用高帽變換從車牌圖像中定位出車牌的水平位置,利用小波變換從候選區(qū)域中定位出車牌豎直位置,進(jìn)而從原始圖像中提取出車牌;后者采用投影法進(jìn)行車牌水平定位,通過數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)變換得到車牌豎直位置信息,從而準(zhǔn)確地從含有車牌的圖像中定位出車牌圖像。(2)車牌識別系統(tǒng)軟件平臺。搭建了一個基于c/c++語言的算法演示平臺,該平臺集成了我們算法研究的結(jié)果,以及一些通用的數(shù)學(xué)算法,該平臺是完全開放的,可以自由在其基礎(chǔ)上增加新的算法并可方便的觀察算法結(jié)果。本文提出的算法均已在軟件平臺上正確實(shí)現(xiàn),并使用大量從各種不同環(huán)境下的具采集有代表性的車輛圖像作為算法測試數(shù)據(jù)源對算法進(jìn)行測試,結(jié)果證明兩%%,兩種字符分割算法的準(zhǔn)確率%%。關(guān)鍵詞:車牌識別系統(tǒng),車牌定位,高帽變換,c/c++語言,字符分割A(yù)bstract With the fantastic spur in economy and rapid development of the owning amountof automobile ,the highway munication bees one of the most importantmunication and transportation ways in our now it is infrastructuresthat the country developed crowded urban traffic needs more advanced and more effective traffic dministration and control Systems(ITS)which makes use of electronic information technology to raise management efficiency,traffic efficiency and traffic security bees main direction of traffic Plate Recognition(LPR)is one of the critical techniques transportation system can automatically register,verify ,monitor vehicle or report to the police with automatic recognition for vehicle license it can be used in many kinds of occasions,such as the charges system of expressway,monitoring system at road and rollgate,charge and monitoring system at the district,parking area,guide system,the system counting the quantity of vehicle passing in a certain period time, on digital image procession technology,puter vision technology and artificial neural network technology,the paper deeply researches and analyses an automobile license plate identification I have finished following works (1)Detection of vehicle license license plate location methods are put forward in this article,which can locate license plate exactly from the license plate first one is license plate location based on tophat transform and wavelet transform,and the other one is license plate detection based on projection and mathematical morphology.(2)The software platform of License Plate software system coded by c/c++languages is designed and acplished ,it integrates all of our algorithms,it provides convenient way to observe the algorithm results. All of our algorithms have been proved in the software have been conducted on a large number of typical car images taken from various scenes and different conditions ,the result shows that the rates of the two license plate location methods achieve %and %,respectively,and the rates of the two charactersegmentation approaches can achieve % Key Words:License Plate Recognition System,License plate location,Tophat transform,Wavelet transform,Character Segmentation第一章 引 言車牌識別系統(tǒng)(LPR)是智能交通系統(tǒng)(ITS)中關(guān)鍵技術(shù)之一。近年來,隨著ITS在社會生活中的廣泛應(yīng)用,LPR的發(fā)展也非常快,已經(jīng)逐漸地應(yīng)用到我們的現(xiàn)實(shí)生活中了。由于LPR具有廣闊的發(fā)展前景,它的開發(fā)和研制工作不論是在國內(nèi)還是在國外都受到很大的關(guān)注,它涉及的領(lǐng)域也非常廣闊,包括圖像處理、計(jì)算機(jī)、人工智能、模式識別、信息論等多門學(xué)科,是一門綜合的應(yīng)用技術(shù)。本章首先就本課題提出的背景和意義進(jìn)行一個闡述;隨后比較詳細(xì)的介紹本文涉及的車牌識別技術(shù)在國內(nèi)外的現(xiàn)狀和特點(diǎn);然后介紹車牌識別技術(shù)的應(yīng)用情況,接著介紹中國汽車牌照的基本特點(diǎn);然后回顧了本人在課題中所完成的工作;最后對本文的基本結(jié)構(gòu)作了一個說明。當(dāng)前,智能交通系統(tǒng)(ITS)在交通信息統(tǒng)計(jì)收集、路車間通信、停車場管理、無停車收費(fèi)等領(lǐng)域應(yīng)用越來越為廣泛。公路和停車場逐漸向信息化、智能化和無人化管理方向發(fā)展,對儀器的智能化程度也提出了更高的要求,特別是收費(fèi)路段和停車場,要進(jìn)行無人化管理。那么,準(zhǔn)確無誤的車牌識別,對于確定車輛身份,建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)起到至關(guān)重要的作用。近幾年來,許多國家開始試行無停車收費(fèi)和停車場無人管理系統(tǒng),主要采用無線通信手段,但是大量未裝載通信裝置的車輛無法實(shí)行,另外還存在許多無線卡和車輛信息不符的現(xiàn)象。為了解決這些問題,有的國家使用攝像機(jī)錄像的方法,采用事后人工觀察的手段來進(jìn)行識別,造成無人化管理系統(tǒng)反而需要大量人工輔助工作的問題。為了提高工作效率和實(shí)時識別車輛,車牌自動識別(ALPR,Automatic License Plate Recognition)技術(shù)就成為ITS系統(tǒng)中的一個重要研究領(lǐng)域。隨著車牌自動識別系統(tǒng)性能的提高,其應(yīng)用也在逐漸深入到我們生活的方方面面。如今市場上已經(jīng)出現(xiàn)了一些車牌識別系統(tǒng),它們在系統(tǒng)規(guī)定的條件和環(huán)境下車牌的識別效果比較良好,但一旦條件發(fā)生比較大的變化,或者在一些比較特殊的環(huán)境下,比如說霧天、雨天和晚上等拍攝圖像質(zhì)量較差的環(huán)境下,這些系統(tǒng)出現(xiàn)識別率迅速下降和拒識等等一系列問題,系統(tǒng)的通用性比較差。因此,尋找一個適合大多數(shù)情況和大部分環(huán)境的、更加通用的車牌識別方法顯得十分有必要和重要。也只有當(dāng)在大多數(shù)環(huán)境下LPR都具有很高的性能時,LPR才會得到更加廣泛的運(yùn)用。綜上所述,車牌識別技術(shù)是未來交通領(lǐng)域必不可少的技術(shù),現(xiàn)在進(jìn)行車牌識別技術(shù)的研究和應(yīng)用開發(fā)是具有相當(dāng)?shù)睦碚搩r值和現(xiàn)實(shí)意義的。車牌識別技術(shù)是現(xiàn)代交通管理中的一個非常重要的研究課題,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的車輛監(jiān)控和管理的自動化、智能化是未來ITS的發(fā)展趨勢,對其發(fā)展具有十分重要的意義。發(fā)達(dá)國家在上個世紀(jì)就開始了對車牌自動識別系統(tǒng)的研究,取得了很多的研究成果,并且有些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)把車牌自動識別系統(tǒng)應(yīng)用在實(shí)際交通系統(tǒng)中。這不僅僅是因?yàn)閲獾募夹g(shù)領(lǐng)先,而且還因?yàn)閲廛嚺票容^單一,易于識別。而在我國,由于存在信息技術(shù)發(fā)展時間短、車牌種類復(fù)雜和車牌類別較多等問題,我國在車牌自動識別系統(tǒng)方面的研發(fā)和應(yīng)用目前還基本停留在實(shí)驗(yàn)室階段。雖然近年來也先后出現(xiàn)了一些實(shí)際應(yīng)用,但受到一些因素的限制一直未能推廣開來。限制我國車牌識別技術(shù)的應(yīng)用和推廣的原因主要有以下三個方面:(1)識別速度較慢,不能進(jìn)行實(shí)時處理;(2)識別率不穩(wěn)定,只有在特定的環(huán)境下才可以達(dá)到比較高的識別率。當(dāng)天氣和環(huán)境變化后,識別率有可能會大幅度下降;(3)系統(tǒng)可移植性不強(qiáng),穩(wěn)定性差,壽命較短。到目前為止,國內(nèi)外的許多專家和學(xué)者對車牌自動識別技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究,先后提