【正文】 中間值作為中心點(diǎn)像素灰度的新 值 ， 這 里 的鄰域 通常被稱為窗 口 :當(dāng)窗口在圖像中 上 下 左 右進(jìn)行移動(dòng) 后 ， 利用中值濾波算法可以 很好地對(duì)圖像進(jìn)行平滑處理。在汽車牌照?qǐng)D像處理初 期 ， 若不能有效 抑制或者去除這些噪 點(diǎn) ， 將影響車牌定位的準(zhǔn)確性或者造成無(wú)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(duì)灰度區(qū)間進(jìn)行分段拉 伸以增強(qiáng)對(duì)比度。由于人眼對(duì)綠色最為敏感 ， 紅色次之，對(duì)藍(lán)色的敏感性最 低 ， 因 此 使的〉的〉的將得到較易識(shí)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(gè)值中最大的一個(gè)， 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(yù)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(shí) 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(gè)系統(tǒng)中占有很重要的地 位 ， 而且軟件 的優(yōu)化和升級(jí)能在很大 程度上彌補(bǔ)硬件的不 足 ， 因此是本文研究的重 點(diǎn) ， 軟件研究主要是設(shè)計(jì)車牌 識(shí) 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(jìn)的 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的車牌字符識(shí)別模塊。為了提高識(shí)別率，除了不斷的完善 識(shí) 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(shí)別。實(shí)際應(yīng)用 中 ， 牌照識(shí)別系統(tǒng)的 識(shí) 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(duì)復(fù)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(duì)采集到的視頻圖像進(jìn)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(duì)這些侯選區(qū)域做進(jìn)一 步分析、評(píng) 判 ， 最后選定一個(gè)最佳的區(qū)域作為牌照區(qū) 域 ， 并將其從圖象中分割出 來(lái)。在進(jìn)行形態(tài)學(xué)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(huì)占用計(jì)算機(jī)較多的存儲(chǔ)空 間 ， 且 處理時(shí)也會(huì)降低系統(tǒng)的執(zhí)行速 度 ， 因此對(duì)圖像進(jìn)行識(shí) 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(qiáng)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(jì) 語(yǔ) 言 之 間建 立數(shù)據(jù)通信。 其 圖 像處 理 工具 箱更是大大擴(kuò)展了 MATLAB 解決圖像處理問(wèn)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(duì) 于 算法的分析都 有 著 很大的幫助。 軟件系統(tǒng)的編寫(xiě)大多采用 VC 或者 MATLAB 語(yǔ) 言 ， 本課題選用了 MATLAB 語(yǔ)言 。然后將識(shí)別出的牌 照信 息儲(chǔ)存到服務(wù)器 中 ， 當(dāng)車輛離開(kāi) 時(shí) ， 同樣的進(jìn)行牌照識(shí) 別 ， 將其與前面輸入的牌 照信息進(jìn)行對(duì) 比 ， 計(jì)算出停車時(shí)間，然后計(jì)費(fèi)。我國(guó)停車場(chǎng)應(yīng)用較多的是紅外探測(cè)器和電磁感應(yīng)環(huán)探測(cè)器。目 前 ， 研究的車牌 識(shí) 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(shí) 別 ， 該方法的一般結(jié)構(gòu)如 下 : 圖像采集 圖像預(yù)處理 車牌定位 字 符分割 字 符識(shí)別 圖 1 幸牌 識(shí) 別 系統(tǒng)流程圖 車牌號(hào)碼識(shí)別系統(tǒng)硬件介紹 一 個(gè) 車牌識(shí)別系統(tǒng)的基本硬件配置由攝像機(jī)、主控機(jī)、采集卡和照明裝置組 成。在設(shè)計(jì)研究單位 和 工 業(yè)開(kāi)發(fā) 部 門 ， MATLAB 被廣泛的應(yīng) 用 于 研究和解決各種具 體 問(wèn) 題。 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 供了一個(gè)強(qiáng)有力的科學(xué) 及 工 程問(wèn)題的分析計(jì)算和程序設(shè) 計(jì) 工 具，它還提 供 了 專業(yè) 水平的符號(hào)計(jì)算、文字處理、可視化建模仿真和實(shí)時(shí)控制等功 能 ， 是具有全部語(yǔ) 言功能和特征的新一代軟件開(kāi) 發(fā) 平 臺(tái) 。具體步驟如 下 :首先通 過(guò) MATLAB軟件對(duì)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(duì)圖像進(jìn)行腐蝕，去除圖像 的噪聲。 車牌號(hào)碼識(shí)別原理 車輛牌照識(shí)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(guò)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(duì)牌照進(jìn)行搜索、 檢 測(cè) 、 定位，并分割出包含牌照字符的矩形區(qū) 域 ， 然后對(duì)牌 照 字 符進(jìn)行二值化并 將其分割為單 個(gè) 字 符，然后輸 入 JPEG或 格 B式孔 的 。 某些牌照識(shí)別系統(tǒng)還具有通過(guò)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(cè)。隨著公路逐漸普及，我國(guó)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。 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(hào)碼識(shí)別原理 ...........................................1 MATLAB 簡(jiǎn) 介 ................................................ 2 2 車牌號(hào)碼識(shí)別系統(tǒng)總體方案 ......................................... 3 辛牌號(hào)碼識(shí)別系統(tǒng)硬件介 紹 ................................... 3 車牌號(hào)碼識(shí)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(shí) 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(jiàn)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(hào)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(shí) 別 ..................................................17 6. 1 車牌字符識(shí)別綜 述 ..........................................17 6. 2 模版匹配字符識(shí) 別 ..........................................17 7 車 牌號(hào)碼識(shí)別軟件設(shè)計(jì)結(jié)果及分 析 ............. .....................20 7. 1 辛牌識(shí)別仿 真 ........ ...................................... 20 7. 2 結(jié)果分 析 .......