【正文】 中間值作為中心點像素灰度的新 值 ， 這 里 的鄰域 通常被稱為窗 口 :當窗口在圖像中 上 下 左 右進行移動 后 ， 利用中值濾波算法可以 很好地對圖像進行平滑處理。在汽車牌照圖像處理初 期 ， 若不能有效 抑制或者去除這些噪 點 ， 將影響車牌定位的準確性或者造成無法定位。 所謂灰度拉 伸 ， 是指根據(jù)灰度直方圖的分布有選擇地對灰度區(qū)間進行分段拉 伸以增強對比度。由于人眼對綠色最為敏感 ， 紅色次之，對藍色的敏感性最 低 ， 因 此 使的〉的〉的將得到較易識別的灰度圖 像。 圖 像灰度化的算 法 [4)主要有 以 下 3 種 : (1) 最大值 法 : 使轉(zhuǎn)化 后 R、 G、 B 的 值 等 于 轉(zhuǎn)化 前 3 個值中最大的一個， 即 : R = G =B=m擬 ( R， G， B) 這種方法轉(zhuǎn)換的灰度 圖 亮 度 很 高 。 [3)其流程圖 為 : 圖 5 預處理及邊緣提取流程圖 圖像灰度化 灰度圖是指只包 含 亮 度信 息 ， 不 包含色彩信息的圖 像 ， 例如平 時 看 到 的 亮 度 連續(xù)變化的黑白照片就是一幅灰度圖。軟件部分在整個系統(tǒng)中占有很重要的地 位 ， 而且軟件 的優(yōu)化和升級能在很大 程度上彌補硬件的不 足 ， 因此是本文研究的重 點 ， 軟件研究主要是設(shè)計車牌 識 別 系統(tǒng)的主 體 ， 包括 基 于 小波變換的車牌定位模 塊 、 基 于 Otsu 算法的車牌字符切 分模塊以及 基 于 改進的 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的車牌字符識別模塊。為了提高識別率，除了不斷的完善 識 別 算 法 ， 還應(yīng)該想辦法克服各種光照 條 件 ， 使采集到的圖像最 利 于 識別。實際應(yīng)用 中 ， 牌照識別系統(tǒng)的 識 別 率與牌照 質(zhì)量和拍攝質(zhì)量密切相關(guān)。利用垂直投影法對復雜環(huán)境下的汽車圖像中的 字符分割有較好的效果。首先對采集到的視頻圖像進行大范圍相關(guān)搜 索 ， 找到符合汽車牌照特征的若干區(qū)域作為候選 區(qū) ， 然后對這些侯選區(qū)域做進一 步分析、評 判 ， 最后選定一個最佳的區(qū)域作為牌照區(qū) 域 ， 并將其從圖象中分割出 來。在進行形態(tài)學濾波去 除 其 它 區(qū)域。 我們知道輸入的彩色圖像包含大量顏色信 息 ， 會占用計算機較多的存儲空 間 ， 且 處理時也會降低系統(tǒng)的執(zhí)行速 度 ， 因此對圖像進行識 別 等 處理 肘 ， 通常將 彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖 像 ， 以加快處理速度。 (3) 較強的圖形控制和處理功 能 ， 自 帶的 API 使得用戶可以方便地在 MATLA B 與 C、 C++ 等 其 他程序設(shè)計 語 言 之 間建 立數(shù)據(jù)通信。 其 圖 像處 理 工具 箱更是大大擴展了 MATLAB 解決圖像處理問題的能 力 ， 其他還有諸如用于神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)和小波 的 工 具 箱 等 ， 對 于 算法的分析都 有 著 很大的幫助。 軟件系統(tǒng)的編寫大多采用 VC 或者 MATLAB 語 言 ， 本課題選用了 MATLAB 語言 。然后將識別出的牌 照信 息儲存到服務(wù)器 中 ， 當車輛離開 時 ， 同樣的進行牌照識 別 ， 將其與前面輸入的牌 照信息進行對 比 ， 計算出停車時間，然后計費。我國停車場應(yīng)用較多的是紅外探測器和電磁感應(yīng)環(huán)探測器。目 前 ， 研究的車牌 識 別 系統(tǒng)大部分都是 基 于直 接 法 ， 即是 基 于 圖 像理解的汽 車牌照識 別 ， 該方法的一般結(jié)構(gòu)如 下 : 圖像采集 圖像預處理 車牌定位 字 符分割 字 符識別 圖 1 幸牌 識 別 系統(tǒng)流程圖 車牌號碼識別系統(tǒng)硬件介紹 一 個 車牌識別系統(tǒng)的基本硬件配置由攝像機、主控機、采集卡和照明裝置組 成。在設(shè)計研究單位 和 工 業(yè)開發(fā) 部 門 ， MATLAB 被廣泛的應(yīng) 用 于 研究和解決各種具 體 問 題。 MATLAB 將矩陣運算、數(shù)值分析、圖形處 理 、 編程技術(shù)結(jié)合在一 起 ， 為用戶提 供了一個強有力的科學 及 工 程問題的分析計算和程序設(shè) 計 工 具，它還提 供 了 專業(yè) 水平的符號計算、文字處理、可視化建模仿真和實時控制等功 能 ， 是具有全部語 言功能和特征的新一代軟件開 發(fā) 平 臺 。具體步驟如 下 :首先通 過 MATLAB軟件對圖像 2 進行灰度轉(zhuǎn)換，二值化處理然后采 用 4Xl的結(jié)構(gòu)元素對圖像進行腐蝕，去除圖像 的噪聲。 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算機中進行預處理，再由檢索模塊對牌照進行搜索、 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 。 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。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)不能滿著實際的需要，微電子、通信和計算機技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用極大地 提高了交通管理效率。 關(guān)鍵詞 : MATLAB、 圖像預處理、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 ................................... 4 圖像預處 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)計結(jié)果及分 析 ............. .....................20 7. 1 辛牌識別仿 真 ........ ...................................... 20 7. 2 結(jié)果分 析 .......