【正文】 第 1 頁 共 33 頁基于MATLAB軟件的車牌識別作 者： 林維泉 學 號： 02101237 作 者： 孔方方 學 號： 02101273 學院(系)： 電子工程學院 專 業(yè)： 電子信息工程 題 目： 基于matlab的車牌識別 指導教師： 李潔 職稱： 教授 2013年5月焦作大學畢業(yè)設計說明書 I 第 1 頁 共 33 頁摘 要隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展及人們生活水平的提高，機動車輛的數(shù)量越來越多，給交通管理帶來了很大的壓力，所以，我們必須找到一種方法來解決這個問題。因為車牌號的重要地位，我們第一個想到就是設法利用車牌號來對車輛進行管理，所以車牌提取應運而生，用來提高汽車的安全管理水平及管理效率。車牌識別系統(tǒng)主要包括了圖像采集、圖像預處理、車牌定位、字符分割、字符識別等五大核心部分。關鍵詞：MATLAB、圖像預處理、車牌識別與分割目 錄1. 緒論 1 本課題的研究背景 1 國內(nèi)外發(fā)展狀況 3 主要應用領域 5 設計原理 62. MATLAB簡介 7 MATLAB發(fā)展歷史 73．各模塊的實現(xiàn) 11 11 11 11 12 14 15 16 17 17 18 19 字符的識別 194．實驗結果和分析 225．實驗總結 24致謝 25參考文獻 26程序附錄 27第 33 頁 共 33 頁第一章 緒論 本課題的研究背景隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展及人們生活水平的提高，機動車輛的數(shù)量越來越多，給交通管理帶來了很大的壓力，所以，我們必須找到一種方法來解決這個問題。因為車牌號的重要地位，我們第一個想到就是設法利用車牌號來對車輛進行管理，所以車牌提取應運而生，用來提高汽車的安全管理水平及管理效率。此外，智能交通系統(tǒng)，簡稱ITS（Intelligent Traffic System）已成為現(xiàn)代社會道路交通發(fā)展趨勢。智能交通系統(tǒng)，是在當代科學技術高速發(fā)展的背景下產(chǎn)生的。其目標在于將現(xiàn)金的計算機處理技術、數(shù)據(jù)通信技術、自動控制技術等綜合應用于地面交通管理體系，從而建立起一種高效、準確、實時的交通管理系統(tǒng)。公路交通基礎建設的不斷發(fā)展和車輛管理體制的不斷完善，為以視覺監(jiān)控為基礎的智能交通系統(tǒng)的實際應用打下了良好基礎。車牌號識別系統(tǒng)是基于圖像處理技術的基礎進行研究的。本課題圖像處理分為以下幾方面：其目的是將模擬形式的圖像通過數(shù)字化設備變?yōu)閿?shù)字計算機可用的離散的圖像數(shù)據(jù)。為了達到某種目的而對圖像使用一種數(shù)學技巧,經(jīng)過變換后的圖像更為方便、容易地處理和操作。圖像增強的主要目標是改善圖像的質(zhì)量。采用某些處理技術來突出圖像中的某些信息,削弱或消除某些無關信息,從而有目的地強調(diào)圖像的整體或局部特征，讓觀察者能看到更加直接、清晰的分析和處理圖像。直方圖修正、灰度變換、強化圖像輪廓等都是常用的手段。在圖像研究和應用中,人們往往僅對圖像的某些部分感興趣。它們一般對應圖像中待定的、具有獨特性質(zhì)的區(qū)域。圖像分割就是把圖像中需要的那一個部分分割出來。圖像分析的內(nèi)容分為特征提取、圖像分割、符號描述、和圖像的檢測與匹配。 國內(nèi)外的發(fā)展狀況　　在現(xiàn)代化交通系統(tǒng)中，如何快速準確地提取目標車輛的車牌信息一直是一個技術性難題，它一直制約著交通系統(tǒng)現(xiàn)代化、自動化、智能化的發(fā)展腳步。車牌識別技術的研究早在20世紀90年代就已經(jīng)開始了。技術的核心是通過對拍到的車牌圖像進行分析，在非人工千預的情況下自動獲取車牌信息，從而確定車輛牌號。在車牌識別系統(tǒng)研究中，許多的新技術和新方法被不斷地提出并應用，例如圖像處理技術、模糊數(shù)學理論、神經(jīng)元網(wǎng)絡算法等等，也有人將一些傳統(tǒng)方式和高新技術相結合來進行應用，但到目前為止，由于各種客觀的不利環(huán)境因素存在，還沒有一種解決辦法可以作為最有效的銀彈，來解決應用中的所有技術難題，它們在系統(tǒng)的準確性和實時性方面雖都有其自己的解決辦法和設計方案，但健壯性和魯棒性均達不到理想要求。因此LPR系統(tǒng)雖然經(jīng)歷了20多年的發(fā)展，依然是一個能夠被解決但一直沒有被妥善解決的問題?！　庠谶@方面的研究工作開展較早。早在上世紀70年代，英國就在實驗室中完成了實時車牌檢測系統(tǒng)，的廣域檢測和開發(fā)。同時代，還誕生了面向被盜車輛的第一個實時自動車牌監(jiān)測系統(tǒng)。直至今日，國外對車牌檢測的研究已經(jīng)取得了一些令人矚目的成就，如YuniaoCul提出了一種車牌識別系統(tǒng)，在車牌定位以后，利用馬爾科夫場對車牌特征進行提取和二值化，對樣本的識別達到了較高的識別率。EunRyung等利用圖像中的顏色分量，對車輛牌照進行定位識別，其中提到了三種方法:①以Hough變換為基礎的邊緣檢測定位識別；②以灰度值變換為基礎的識別算法；③以HLS彩色模式為基礎的車牌識別系統(tǒng)，%、85%、%。日本對車牌圖像的獲取也做了大量的研究，并為系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化做了大量工作?！　∧壳?，以色列的Hi一Teeh公司研制的多種see/CarSystem，適用于幾個不同國家的車牌識別。新加坡的vLPRs只適合于新加坡的車牌。此外日本、德國等發(fā)達國家都有適合自己本國車牌的識別系統(tǒng)。我國做得較好的產(chǎn)品是中科院自動化研究所的漢王眼，另外，亞洲視覺科技有限公司、深圳市吉通電子有限公司以及上海交通大學、清華大學等高校都做過類似的研究。從目前一些產(chǎn)品的性能來看，車牌識別系統(tǒng)的識別率和識別速度都有待提高。因此，研究高速、準確的定位與識別算法是當前的主要任務，圖像處理技術的發(fā)展與計算機性能的提高都會促進車牌識別技術的發(fā)展，提高車牌識別系統(tǒng)的性能。 主要應用領域車牌自動識別系統(tǒng)具有廣泛的應用范圍，主要應用于：(1)高速公路收費、監(jiān)控管理；(2)小區(qū)、停車場管理；(3)城市道路監(jiān)控、違章管理；(4)車牌登錄、驗證；(5)車流統(tǒng)計、安全管理等。車牌自動識別系統(tǒng)應用于這些系統(tǒng)，可以解決通緝車輛的自動稽查問題，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、停車場應收款流失的問題，還可以以最簡單的方式完成交通部門的車輛信息聯(lián)網(wǎng)，解決數(shù)據(jù)統(tǒng)計自動化，模糊查詢的問題。 設計原理汽車牌照自動識別技術是一項利用車輛的動態(tài)視頻或靜態(tài)圖像進行牌照號碼、牌照顏色自動識別的模式識別技術。通過對圖像的采集和處理，完成車牌自動識別功能，能從一幅圖像中自動提取車牌圖像，自動分割字符，進而對字符進行識別.第二章 MATLAB簡介 MATLAB發(fā)展歷史簡介MATLAB軟件是由美國Mathworks公司推出的用于數(shù)值計算和圖形處理的科學計算系統(tǒng)環(huán)境。MATLAB是英文MATrix LABoratory(短陣實驗室)的縮寫。它的第1版()發(fā)行于1984年，經(jīng)過10余年的不斷改進，現(xiàn)今已推出它的WindoM 98/NT版本()。新的版本集中了日常數(shù)學處理中的各種功能，包括高效的數(shù)值計算、矩陣運算、信號處理和圖形生成等功能。在MATLAB環(huán)境下，用戶可以集成地進行程序設計、數(shù)值計算、圖形繪制、輸入輸出、文件管理等各項操作。 MATLAB提供了一個人機交互的數(shù)學系統(tǒng)環(huán)境，該系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)結構是矩陣，在生成矩陳對象時，不要求作明確的維數(shù)說明。與利用c語言或FoRTRAN語言作數(shù)值計算的程序設計相比，利用MATLAB可以節(jié)省大量的編程時間。在美國的一些大學里，MATLAB正在成為對數(shù)值線性代數(shù)以及其他一些高等應用數(shù)學課程進行輔助教學的有益工具。在工程技術界，MATLAB也被用來解決一些實際課題和數(shù)學模型問題。典型的應用包括數(shù)值計算、算法預設計與驗證，以及一些特殊的短陣計算應用，如自動控制理論、統(tǒng)計、數(shù)字信號處理(時間序列分拆)等。 MATLAB系統(tǒng)最初是由CIeve Moler用FORTRAN語盲設計的，有關短陣的算法來自LINPACK和EIsPACK課題的研究成果；現(xiàn)在的MATLAB程序是MathWorks公司用 C語言開發(fā)的，第一版由steve Bangert主持開發(fā)編譯解釋程序，Steve Kleiman完成圖形功能的設計，John Little和Cleve Moler主持開發(fā)了各類數(shù)學分分析的子模塊，撰寫用戶指南和大部分的M文件。自從第1版發(fā)行以來，已有眾多的科技工作者加入到MATLAB的開發(fā)隊伍中，并為形成今天約MATLAB系統(tǒng)做