【正文】 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 MATLAB 的汽車車牌的 號碼識別系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 汽車車牌的識別系統(tǒng)是現(xiàn)代智能交通管理的重 要組成部分之一。車牌識別系 統(tǒng)使車輛管理更智能 化 ， 數(shù)字 化 ， 有效的提升了交通管理的方便性和有效性。車 牌識別系統(tǒng)主要包括了圖像采集、圖像預(yù)處理、車牌定位、字符分割、字符識別 等五大核心 部 分。 本文主要介紹圖像預(yù)處理、車牌定位、字符分割三個模塊的實(shí)現(xiàn)方法。本文 的圖像預(yù)處理模塊是將圖像灰度化和用 Roberu 算子進(jìn)行邊緣檢測的步驟。車牌 定位和分割采用的是利用數(shù)學(xué)形態(tài)法來確定車牌位置，再利用車牌彩色信息的彩 色分割法來完成車牌部位分割。字符的分割采用的方法是以二值化后的車牌部分 進(jìn)行垂直投 影 ， 然后在對垂直投 影進(jìn)行掃描，從而完成字符的分割。本文即是針 對其核心部分進(jìn)行闡述并使用 MATLAB 軟件環(huán)境中進(jìn)行字符分割的仿真。 關(guān)鍵詞 : MATLAB、 圖像預(yù)處理、車牌定位、字符分割 ABSTRACT Vehicle license plate recognition system is one important of the modern intelligent traffic management. License plate recognition system to make more intelligent vehicle management， digital， Effective traffic management to enhance the convenience and effectiveness. License plate recognition system includes image acquisition， image preprocessing， license plate localization， character segmentation， character reco伊 ition and other five core parts. In由 is paper， preprocessing， license plate localization， character segmentation method for the realization of three is the image preprocessing module and the use of the image grayscale Roberts edge detection operator steps. License plate location and segmentation using mathematical morphology method is used to determi ne the license plate location， Reuse license plate color segmentation method of color information to plete the license plate area segmentation. Character segmentation approach is based on the license plate after the binary part of the vertical projection， Then scan in 由 e vertical projection， thus pleting the character segmentation. This article is described for the core part and use the 島 1ATLAB software environment， the simulation experiments for character se伊 lentation. Keywords: MATLAB Software， Image preprocessing， License plate localization， Character segmentation 目錄 1 緒論 .............................................................1 選題背景 ...................................................1 設(shè)計(jì)前景 ...................................................1 車牌號碼識別原理 ...........................................1 MATLAB 簡 介 ................................................ 2 2 車牌號碼識別系統(tǒng)總體方案 ......................................... 3 辛牌號碼識別系統(tǒng)硬件介 紹 ................................... 3 車牌號碼識別系統(tǒng)軟件設(shè) 計(jì) ................................... 4 圖像預(yù)處 理 ..........................................5 辛牌定 位 ............................................5 牌照字符分 割 ........................................5 牌照字符識 別 ........................................5 本章小 節(jié) ...................................................6 3 圖像預(yù)處 理 .......................................................7 圖像灰度 化 .................................................7 . 灰度拉 伸 . . . . . . . . . . . . . . ..................................... 8 圖像平 滑 ................................................... 8 邊緣提 取 ...................................................9 4 車 牌定 位 ........................ . . . . ............................10 車牌特征的信息分 析 ........................................11 車牌特征的信息分 析 ....... ..........................11 常見車牌顏色特征的信 息 .............................12 車牌特征分析結(jié) 論 ......... ..........................13 4. 2 車牌號碼初定 位 ............................................13 車牌 二值 化 ............... ..........................14 圖像二值化的基本原 理 ...............................14 4. 3 牌照區(qū)域的分 割 .................. ..........................15 5 牌照字符分 割 ....................................................16 5. 1 字符字符切分綜 述 ................ ..........................16 5. 1. 1 字符分 割 ...........................................16 . 2 字符 歸 一 化 .........................................16 6 車 牌字符的識 別 ..................................................17 6. 1 車牌字符識別綜 述 ..........................................17 6. 2 模版匹配字符識 別 ..........................................17 7 車 牌號碼識別軟件設(shè)計(jì)結(jié)果及分 析 ............. .....................20 7. 1 辛牌識別仿 真 ........ ...................................... 20 7. 2 結(jié)果分 析 ..................................................27 結(jié)束 語 ............................................................. 29 致謝 .........................................................30 參考文 獻(xiàn) ....................... . . . . . . . ... . . . . ......................31 附錄程序清 單 .....................................................31 1 緒論 選題背景 汽車牌照自動識別系統(tǒng)是制約道路交通智能化的重要因素，包括車牌定位、 字符分割和字符識別三個主要部分。由于牌照圖象在原始圖象中是很有特征的一 個子區(qū) 域 ， 確切說是水平度較高的橫向近似的長方 形 ， 它在原始圖象中的相對位 置比較集 中 ， 而且其灰度值與周邊區(qū)域有明顯的不 同 ， 因而在其邊緣形成了灰度 突變的邊 界 ， 這樣就 便 于 通過邊緣檢測來對圖象進(jìn)行分 割 ， 從而定位車輛牌照， 然后利用車牌的彩色 信息的彩色分割方法。在字符識別部分，利用模板匹配字符 識別算法進(jìn)行對車牌號碼的識別。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的方法具有不錯的識 別性能。隨著公路逐漸普及，我國的公路交通事業(yè)發(fā)展迅 速 ， 所以 人 工管 理 方式 己經(jīng)不能滿著實(shí)際的需要，微電子、通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用極大地 提高了交通管理效率。汽車牌照的自動識別技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。 設(shè)計(jì)前景 牌照自動識別是一項(xiàng)利用車輛的動態(tài)視頻或靜態(tài)圖像進(jìn)行牌照號碼、牌照顏 色 自 動 識別的模式識別技術(shù)。其硬件基礎(chǔ)一般包括觸發(fā)設(shè)備、攝像設(shè)備、照明設(shè) 備、圖像采集設(shè)備 、識別車牌號碼的處理 機(jī) 等 ，其軟件核心包括車牌定位算法、 車牌字符分割算法和光學(xué)字符識別算 法 等 。 某些牌照識別系統(tǒng)還具有通過視頻圖 像判斷車輛駛?cè)胍曇暗墓δ芊Q之為視頻車輛檢測。一個完整的牌照識別系統(tǒng)應(yīng)包 括車輛檢測、圖像采集、牌照識 別 等 幾部分。當(dāng)車輛檢測部分檢測到車輛到達(dá)時 觸發(fā)圖像采集單 元 ， 采集當(dāng)前的視頻圖像。牌照識別單元對圖像進(jìn)行處 理 ， 定位 出牌照位 置 ， 再將牌照中的字符分割出來進(jìn)行識別，然后組成牌照號碼輸出。 車牌號碼識別原理 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(jì)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 格 B式孔 的 。 數(shù)字，輸出則為車牌號碼的 數(shù)字。我們知道輸入的彩色圖像包含大量顏色信息，會占用計(jì)算機(jī)較多的存儲空 間 ， 且處理時也會降低系統(tǒng)的執(zhí)行速度，因此對圖像進(jìn)行識 別 等 處理時，通常將 彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，以加快處理速度。對圖像進(jìn)行灰度化處 理 、 邊緣提取、 再利用形態(tài)學(xué)方法對車牌進(jìn)行定位。具體步驟如 下 :首先通 過 MATLAB軟件對圖像 2 進(jìn)行灰度轉(zhuǎn)換，二值化處理然后采 用 4Xl的結(jié)構(gòu)元素對圖像進(jìn)行腐蝕，去除圖像 的噪聲。采 用 25X25的結(jié)構(gòu)元素，對圖像進(jìn)行閉合應(yīng)算使車牌所在的區(qū)域形成連 通。在進(jìn)行形態(tài)學(xué)濾波去除其它區(qū)域。 MATLAB 簡介 Matlab(Matrix Laboratory)是美國 MathWorks 公司開發(fā)的一套高性能的數(shù)值 分析和計(jì)算軟 件 ， 用 于 概念設(shè)計(jì)算法開發(fā)，建模仿真，實(shí)時實(shí)現(xiàn)的理想的集成環(huán) 境 ， 是目前最好的科學(xué)計(jì)算類軟件之一。 MATLAB 將矩陣運(yùn)算、數(shù)值分析、圖形處 理 、 編程技術(shù)結(jié)合在一 起 ， 為用戶提