【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 待提高?，F(xiàn)代交通的飛速發(fā)展以及車牌識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用范圍的日益拓寬給車牌識(shí)別系統(tǒng)提出了更高的要求。因此，研究高速、準(zhǔn)確的定位與識(shí)別算法是當(dāng)前的主要任務(wù)，而圖像處理技術(shù)的發(fā)展與攝像設(shè)備、計(jì)算機(jī)性能的提高都會(huì)促進(jìn)車牌 識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，提高車牌識(shí)別系統(tǒng)的性能。 主要應(yīng)用領(lǐng)域 車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用范圍，主要應(yīng)用于： (1)高速公路收費(fèi)、監(jiān)控管理； (2)小區(qū)、停車場(chǎng)管理； (3)城市道路監(jiān)控、違章管理； (4)車牌登錄、驗(yàn)證； (5)車流統(tǒng)計(jì)、安全管理等。車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用于這些系統(tǒng)，可以解決通緝車輛的自動(dòng)稽查問(wèn)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(chǎng)交通堵塞問(wèn)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(chǎng)應(yīng)收款流失的問(wèn)題，還可以以最簡(jiǎn)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(jì)自動(dòng)化，模糊查詢的問(wèn)題。 車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)可安裝于公路收費(fèi)站、停車場(chǎng)、十字路口等交通關(guān)卡處，其具體應(yīng)用可概括為： (l)交通監(jiān)控利用車牌識(shí)別系統(tǒng)的攝像設(shè)備，可以直接監(jiān)視相應(yīng)路段的交通狀況，獲得車輛密度、隊(duì)長(zhǎng)、排隊(duì)規(guī)模等交通信息，防范和觀察交通事故。它還可以同雷達(dá)測(cè)速器或其他的檢測(cè)器配合使用，以檢測(cè)違犯限速值的車輛。當(dāng)發(fā)現(xiàn)車輛超速時(shí)，攝像機(jī)獲取該車的圖像，并得到該車的牌照號(hào)碼，然后給該車超速的警告信號(hào)。 (2)交通流控制指標(biāo)參量的測(cè)量，為達(dá)到交通流控制的目標(biāo)，一些交通流指標(biāo)的測(cè)量相當(dāng)重要。該系統(tǒng) 能夠測(cè)量和統(tǒng)計(jì)很多交通流指標(biāo)參數(shù)，如總的服務(wù)流 第 6 頁(yè) 共 43 頁(yè) 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 率，總行程時(shí)間，總的流入量流出量，車型及車流組成，日車流量，小時(shí) /分鐘車流量，車流高峰時(shí)間段，平均車速，車輛密度等。這也為交通誘導(dǎo)系統(tǒng)提供必要的交通流信息。 (3)高速公路上的事故自動(dòng)測(cè)報(bào)這是由于該系統(tǒng)能夠監(jiān)視道路情況和測(cè)量交通流量指標(biāo)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)超速、堵車、排隊(duì)、事故等交通異常現(xiàn)象。 (4)對(duì)養(yǎng)路費(fèi)交納、安全檢查、運(yùn)營(yíng)管理實(shí)行不停車檢查根據(jù)識(shí)別出的車牌號(hào)碼從 數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出該車檔案材料，可發(fā)現(xiàn)沒(méi)及時(shí)交納養(yǎng)路費(fèi)的車輛。另外，該系系統(tǒng)還可發(fā)現(xiàn)無(wú)車牌的車輛。若同車型檢測(cè)器聯(lián)用，可迅速發(fā)現(xiàn)所掛車牌與車型不符的車輛。 (5)車輛定位由于能自動(dòng)識(shí)別車牌號(hào)碼，因而極易發(fā)現(xiàn)被盜車輛，以及定位出車輛在道路上的行駛位置。這為防范、發(fā)現(xiàn)和追蹤涉及車輛的犯罪，保護(hù)重要車輛 (如運(yùn)鈔車 )的安全有重大作用，從而對(duì)城市治安及交通安全有重要的保障作用。 車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)擁有廣闊的應(yīng)用前景，但若在每個(gè)街口都裝配一套全新的車輛探測(cè)器的硬件系統(tǒng)則投資巨大，所以急需一個(gè)純軟件實(shí)行的車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)來(lái)最 大限度的減少費(fèi)用，而純軟件的設(shè)計(jì)，不僅投資小而且靈活性高，適合我國(guó)的國(guó)情。 設(shè)計(jì)原理 車牌識(shí)別系統(tǒng)的攝像頭通過(guò)對(duì)經(jīng)過(guò)指定區(qū)域的機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)行拍照，因?yàn)檎掌瑫?huì)受到光照、拍攝位置和車輛行駛速度的影響，導(dǎo)致拍攝的圖片不能準(zhǔn)確的確定汽車的車牌。而車牌識(shí)別系統(tǒng)就通過(guò)對(duì)機(jī)動(dòng)車輛的照片進(jìn)行圖像預(yù)處理、車牌定位、字符分割、字符識(shí)別等技術(shù)手段，從而得到清晰的機(jī)動(dòng)車牌照的照片，從而提高現(xiàn)代智能交通的管理效率，可以說(shuō)車牌識(shí)別系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)代智能交通至關(guān)重要。 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 7 頁(yè) 共 43 頁(yè) 第二章 MATLAB簡(jiǎn)介 MATLAB發(fā)展歷史 MATLAB是一門計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，取名來(lái)源于 Matrix Laboratory，本意是專門以矩陣的方式來(lái)處理計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，它把數(shù)值計(jì)算和可視化環(huán)境集成到一起，非常直觀，而且提供了大量的函數(shù)，使其越來(lái)越受到人們的喜愛，工具箱越來(lái)越多，應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛。 MATLAB 以商品形式出現(xiàn)后，僅短短幾年，就以其良好的開放性和運(yùn)行的可靠性，使原先控制領(lǐng)域里的封閉式軟件包（如英國(guó)的 UMIST ，瑞典的 LUND，和 SIMNON ，德國(guó)的 KEDDC ）紛紛淘汰，而改以 MATLAB 為平臺(tái)加以重建。在時(shí)間進(jìn)入 20 世紀(jì)九十年代的時(shí)候 ， MATLAB 已經(jīng)成為國(guó)際控制界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算軟件。 到九十年代初期，在國(guó)際上 30 幾個(gè)數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中， MATLAB 在數(shù)值計(jì)算方面獨(dú)占鰲頭，而 Mathematica 和 Maple 則分居符號(hào)計(jì)算軟件的前兩名。 Mathcad 因其提供計(jì)算、圖形、文字處理的統(tǒng)一環(huán)境而深受中學(xué)生歡迎。 國(guó)際學(xué)術(shù)界， MATLAB 已經(jīng)被確認(rèn)為準(zhǔn)確、可靠的科學(xué)計(jì)算標(biāo) 準(zhǔn)軟件。在許多國(guó)際一流學(xué)術(shù)刊物上，（尤其是信息科學(xué)刊物），都可以看到 MATLAB 的應(yīng)用。 在設(shè)計(jì)研究單位和工業(yè)部門， MATLAB 被認(rèn)作進(jìn)行高效研究、開發(fā)的首選軟件工具。如美國(guó) National Instruments 公司信號(hào)測(cè)量、分析軟件 Lab VIEW ， Cadence 公司信號(hào)和通信分析設(shè)計(jì)軟件 SPW 等，或者直接建筑在 MATLAB 之上，或者以 MATLAB 為主要支撐。又如 HP 公司的 VXI 硬件， TM 公司的 DSP ， Gage 公司的各種硬卡、儀器等都接受 MATLAB 的支 持。 MATLAB的語(yǔ)言特點(diǎn) 一種語(yǔ)言之所以能如此迅速地普及，顯示出如此旺盛的生命力，是由于它有著不同于其他語(yǔ)言的特點(diǎn)。正如同 FORTRAN 和 C 等高級(jí)語(yǔ)言使人們擺脫了需要直接對(duì)計(jì)算機(jī)硬件資源進(jìn)行操作一樣，被稱作為第四代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的 MATLAB，利用其豐富的函數(shù)資源，使編程人員從繁瑣的程序代碼中解放出來(lái)。 MATLAB的最突出的特點(diǎn)就是簡(jiǎn)潔。 MATLAB用更直觀的、符合人們思維習(xí)慣的代碼，代替了 C和 FORTRAN語(yǔ)言的冗長(zhǎng)代碼。 MATLAB給用戶帶來(lái)的是最直觀、最簡(jiǎn)潔的程序開發(fā)環(huán)境。以下簡(jiǎn)單介紹一下 MATLAB的主要特點(diǎn)： 第 8 頁(yè) 共 43 頁(yè) 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 （ 1）語(yǔ)言簡(jiǎn)潔緊湊，使用方便靈活，庫(kù)函數(shù)極其豐富。 MATLAB程序書寫形式自由，利用其豐富的庫(kù)函數(shù)避開繁雜的子程序編程任務(wù)，壓縮了一切不必要的編程工作。由于庫(kù)函數(shù)都由本領(lǐng)域的專家編寫，用戶不必?fù)?dān)心函數(shù)的可靠性?？梢哉f(shuō)，用 MATLAB進(jìn)行科技開發(fā)是站在專家的肩膀上。 （ 2）運(yùn)算符豐富。由于 MATLAB是用 C語(yǔ)言編寫的， MATLAB提供了和 C語(yǔ)言幾乎一樣多的運(yùn)算符，靈活使用 MATLAB的運(yùn)算符將使程序變得極為簡(jiǎn)短。 （ 3） MATLAB既具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句（如 for循環(huán)、 while循環(huán)、 break語(yǔ)句和 if 語(yǔ)句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦浴? （ 4）語(yǔ)法限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。例如，在 MATLAB里，用戶無(wú)需對(duì)矩陣預(yù)定義就可使用。 （ 5）程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各種型號(hào)的計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行。 （ 6） MATLAB的圖形功能強(qiáng)大。在 FORTRAN和 C語(yǔ)言里，繪圖都很不容易，但在 MATLAB里，數(shù)據(jù)的可視化非常簡(jiǎn)單。 MATLAB還具有較強(qiáng)的編輯圖形界面的能力。 （ 7） MATLAB的缺點(diǎn)是，它和其他高級(jí)程序相比，程序的執(zhí)行速度較慢。由于 MATLAB的程序不用編譯等預(yù)處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序?yàn)榻忉寛?zhí)行，所以速度較慢。 （ 8）功能強(qiáng)勁的工具箱是 MATLAB 的另一重大特色。 MATLAB 包含兩個(gè)部分：核心部分和各種可選的工具箱。核心部分中有數(shù)百個(gè)核心內(nèi)部函數(shù)。其工具箱又可分為兩類：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。功能性工具箱主要用來(lái)擴(kuò)充其符號(hào)計(jì)算功能、圖示建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實(shí)時(shí)交互功能。功能性工具箱能用于多種學(xué)科。而學(xué)科性工具箱是專業(yè)性比較強(qiáng)的，如 control、 toolbox、 signal processing toolbox、 munication toolbox等。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫的，所以用戶無(wú)需編寫自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序，而直接進(jìn)行高、精、尖的研究。下表列出了 MATLAB的核心部分及其工具箱等產(chǎn)品系列的主要應(yīng)用領(lǐng)域。 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 9 頁(yè) 共 43 頁(yè)