【文章內(nèi)容簡介】 子系統(tǒng)有限公司的產(chǎn)品都有不錯的效果，另外國內(nèi)的許多大學(xué)都對車牌識別系統(tǒng)做了很多的研究。然而，通常處理時為了提高系統(tǒng)的識別率，都采用了一些硬件的探測器和其它的輔助設(shè)備如紅外照明等。 西安交通大學(xué)的圖像處理與識別研究室、上海交通大學(xué)的計算機科學(xué)和工程系、清華大學(xué)人工智能國家重點實驗室、浙江大學(xué)的自動化系也在進(jìn)行類似的研究。由于漢字的識別難度較大，以及眾多自然和人文因 素的干擾，使得國內(nèi)的成熟產(chǎn)品并不多，目前國內(nèi)的車牌識別技術(shù)研究還主要集中在對各種車牌定位、字符分隔和識別等方面的算法進(jìn)行研究上。 車牌定位只是車牌識別系統(tǒng)中最重要的一步?，F(xiàn)有的比較好的車牌定位方法主要有 等提出的基于水平線搜尋的定位方法； 等提出的基于 DFT 變換的頻域分析方法； Charl Coetzee 提出的基于 Niblack 二值化算法及自適應(yīng)邊界搜索算法的定位方法； Barroso 等人提出的基于掃描行的車牌提取算法等。 目前的牌照識別系統(tǒng) 具有 一定的識別率 ，在天氣條件差的情況下或夜晚時，識別率會明顯下降， 此外，也受到其他許多客觀干擾的影響，例如 天氣、背景、車牌磨損、圖像傾斜等 。 因此現(xiàn)有的識別系統(tǒng)要達(dá)到完全實用化仍然有很長的路要走。 1 . 車牌識別系統(tǒng)的應(yīng)用范圍 車輛牌照作為車輛的唯一身份標(biāo)識是智能交通系統(tǒng)中大量信息的來源和直接處理對象。車輛牌照識別是 RRS 的一個有機組成部分，是計算機視覺與模式識別在智能交通領(lǐng)域應(yīng)用的重要研究課題之一，有著廣泛的實際應(yīng)用前景 。 ( 1 ）交通流量檢測。 ( 2 ）交通控制與誘導(dǎo)。 北京聯(lián)合 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 7 ( 3 ）機場、港口等出入口車輛管理 。 ( 4 ）小區(qū)車輛管理。 ( 5 ）闖紅燈等違章車輛監(jiān)控。 ( 6 ）不停車自動收費。 ( 7 ）道口檢查站車輛監(jiān)控。 ( 8 ）公共停車場安全防盜管理。 ( 9 ）計算出行時間。 ( 10 ）車輛安全防盜、查堵指定車輛等。 LPR 系統(tǒng)應(yīng)用于這些系統(tǒng)，可以解決通緝車輛的自動稽查問題，停車場交通堵塞問題，還可以防止因工作人員作弊造成的路橋卡口、高速公路、停車場應(yīng)收款的流失，同時能以最簡單的方式完成交通部門的車輛交通信息聯(lián)網(wǎng)，解決數(shù)據(jù)統(tǒng)計自動化，模糊查詢的問題，具體應(yīng)用可概括為： 1 ．車輛身份的識別 在 道路交通檢測部門，每天有大量的違規(guī)車輛（如闖紅燈、逆行、壓黃線等）圖片匯集，通常的人工識別車牌及輸入信息的方式，工作量大，易引起操作員的疲勞誤判，采用自動 LPR 系統(tǒng)能自動對車輛牌照進(jìn)行識別處理，可減少大量人力、物力，減輕工作強度，顯著提高處理速度和效率。 2 ．車輛的自動檢測報警 對于列入“黑名單”的車輛，如肇事后逃逸的車輛、被公安部門通緝或掛失的車輛、欠繳費的車輛等。將車輛相關(guān)資料輸入應(yīng)用系統(tǒng)中，系統(tǒng)就會處于自動檢測狀態(tài)，24 小時不停地對所有經(jīng)過的車輛自動進(jìn)行識別、比較、處理，一旦發(fā)現(xiàn)上述車輛經(jīng)過，立 刻發(fā)出控制信號，達(dá)到車輛自動稍查的目的。通常用于交通監(jiān)控卡口、路橋收費卡口、停車場入口等。 3 ．在無人看守情況下車輛的出入 主要用于小區(qū)停車場管理系統(tǒng)中，利用系統(tǒng)能在不停車狀態(tài)下自動識別汽車牌照和車型的特點，在車輛經(jīng)過卡口的一瞬間，得到識別結(jié)果并通過通信網(wǎng)絡(luò)將識別出的車輛信息及入口信息傳送到各個出口。既不需要值班人員的輔助操作，又可保證車輛信息準(zhǔn)確無誤地送至出口，節(jié)省了人力和物力。 4 ．?dāng)?shù)據(jù)自動統(tǒng)計及模糊查詢 主要用于路橋卡口、停車場的內(nèi)部管理和交通公安部門的監(jiān)控管理。通過網(wǎng)絡(luò)，出入卡口的車輛數(shù)據(jù)可以實 時在線，隨時可用于統(tǒng)計流量和進(jìn)行模糊查詢，找到某一北京聯(lián)合 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 8 輛車現(xiàn)在的具體位置。 由此可見， LPR 系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景。雖然許多國家都致力于 LPR 系統(tǒng)的研究與開發(fā)，但是仍未達(dá)到完全實用化的要求。所以研制和開發(fā)出符合我國車牌特點的高效、實用的 LPR 系統(tǒng)，將具有深遠(yuǎn)的意義． 北京聯(lián)合 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 9 二、 系統(tǒng)概述 本 次畢業(yè)設(shè)計的題目為“基于 MATLAB 的車牌算法設(shè)計”。同時在畢業(yè)設(shè)計中添加了拓展部分：硬件設(shè)計的部分。設(shè)計一個 DSP 系統(tǒng)，來實現(xiàn)用 MATLAB 實現(xiàn)的相同功能。 對于 MATLAB 設(shè)計部分， 在畢業(yè)設(shè)計中所用到的車牌定位算法為基于邊緣檢測和 形態(tài)學(xué)處理 相結(jié)合的定位算法。 是基于灰度圖像的車牌定位方法，基于灰度圖像的方法一般來說彩色圖像都要先灰度化、二值化處理，然后通過車牌區(qū)域的特征或者邊緣特征進(jìn)行檢測，這類方法在定位中把彩色圖像得到處理轉(zhuǎn)化為黑白兩色的圖像，反應(yīng)時間快，但誤檢率高； 針對車牌定位中，車牌位置的不確定性對車牌定位準(zhǔn)確率的影響，提出了把車體區(qū)域 定 位應(yīng)用于車牌定位分割系統(tǒng)的思路。在研究中，主要對車體區(qū)域定位，車牌定位和車牌字符分割三個部分進(jìn)行了算法研究。接下來，就各部分的情況逐一介紹。 此次設(shè)計是 主要基于圖像處理技術(shù)，研究車牌定位的基本原理，設(shè)計基于MATLAB 仿真軟件的車牌定位的算法。其涉及的主要內(nèi)容是掌握圖像處理中的灰度化、邊緣提取、形態(tài)學(xué)處理、顏色判定等技術(shù)，按照圖像處理的基本流程，編寫程序?qū)崿F(xiàn)給出區(qū)域裁剪、截取車牌子圖像，實現(xiàn)所采集圖片中的車牌的定位。通過仿真，使原始圖像經(jīng)過該算法的處理后能夠清楚地顯示出車牌區(qū)域，同時使圖像中的非車牌區(qū)域消失 或者減弱，從而能準(zhǔn)確有效地定位出車牌在圖像中的位置。 此次 算法的實現(xiàn)，采用的是由 Math Works 公司開發(fā)的 MATLAB 軟件，它功能強、效率高、簡單易學(xué)，是當(dāng)今最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件之一，具有強大的科學(xué)計算與可視化功能和開放式擴展環(huán)境。 MATLAB 可以進(jìn)行矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計算、控制設(shè)計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計與分析等領(lǐng)域 。 對于硬件電路設(shè)計部分，可以根據(jù)軟件的需要，去實現(xiàn)圖像處理功能。通過圖像輸入，系統(tǒng)的處理 后顯示要達(dá)到的效果圖像。 北京聯(lián)合 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 10 三、 硬件 系統(tǒng)設(shè)計 、硬件系統(tǒng)設(shè)計 在硬件系統(tǒng)設(shè)計過程中， 芯片用的是 TMS320VC5509A， FLASH 和 SDRAM 用到的為 AM29LV800 和 HY57V641620FTP。等其他一些器件。 硬件框圖： 圖 硬件系統(tǒng)設(shè)計 、各模塊功能 （ 1） DSP 芯片：為本設(shè)計的核心模塊，采用 TMS320VC5509A 型號的 DSP，在運算速度上要更快。該芯片主要完成數(shù)據(jù)的運算和處理 。 （ 2） 電源 模塊： 為 DSP 芯片 提供電源。 （ 3） JTAG 下載 調(diào)試 程序接口：下載程序并實現(xiàn)在線編譯調(diào)試。 （ 4） Flash： 存儲引導(dǎo)程序，用于啟動系統(tǒng)，也可以存儲其它程序和數(shù)據(jù) 。 （ 5） SDRAM：同步動態(tài)隨機存儲，用于存儲中心數(shù)據(jù)。 、各模塊與 DSP 的接口設(shè)計 電源連接電路 圖 ：提供工作電壓 5V TMS320VC5509A TMS320VC5509A FLASH H JTAG 電源 SDRAM 北京聯(lián)合 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 11 圖 ：電壓轉(zhuǎn)換電路 圖 ： TMS320VC5509ADSP 注：由于市場上的都為 5V 電壓，所以通過電壓轉(zhuǎn)換電路（圖 3），將 5V 電壓轉(zhuǎn)換為 DSP 芯片需要的 + 和 +， DSP 芯片 5 7 13 12 2 4 898 號引腳接 + 電壓， 13 6 11 8 8 7 5 4 2 18 號引腳接 + 電壓。 JTAG 下載調(diào)試程序接口電路 圖 ： JTAG 下載調(diào)試程序接口電路 北京聯(lián)合 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 12 圖 ： TMS320VC5509ADSP 注： JTAG 模塊中 14 號引腳分別與 DSP 芯片中的 8 8 8 880 號引腳相連接。 信號電平轉(zhuǎn)換電路 圖 ：信號電平轉(zhuǎn)換模塊 北京聯(lián)合 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 13 圖 ： TMS320VC5509ADSP 電平轉(zhuǎn)換模塊為三態(tài)輸 出功能的 16 位總線轉(zhuǎn)換芯片，主要功能為提高總線驅(qū)動能力。 數(shù)據(jù)程序存儲模塊 SDRAM 和 FLASH 圖 ： SDRAM 模塊 北京聯(lián)合 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 14 圖 ： Flash 模塊 圖 ： TMS320VC5509ADSP 北京聯(lián)合 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 15 注意： 由于芯片中的 RESET和 BYTE為低電平有效，需提供 10K的上拉電阻接 +。電平。 A0A13 為并行地址總線直接與外部引腳相連接