【正文】 x作為骨架來(lái)搭建整個(gè)系統(tǒng)。MATLAB可在Windows 系列、UNIX、Linux、VMS 、PowerMac 平臺(tái)上使用，且所有的核心文件和工具箱文件都是公開(kāi)的，用戶(hù)可以修改源文件構(gòu)成新的工具箱，從而可以擴(kuò)充很多新的功能，利于算法的研究和改進(jìn)。 （2)MATLAB擴(kuò)充能力強(qiáng)，交互性好，移植性和開(kāi)放性較好。MATLAB本身?yè)碛胸S富的函數(shù)庫(kù)，并具有結(jié)構(gòu)化的流程控制語(yǔ)句和運(yùn)算符，用戶(hù)在使用過(guò)程中能夠方便自如地應(yīng)用。MATLAB具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)MATLAB編程效率高，使用方便。目前比較常用的圖像格式有*.BMP 、*.JPG、*.GIF、*.PCX 等，本課題采集到的圖片是*.JPG 的格式。 本課題主要側(cè)重算法的研究，主要工作是設(shè)計(jì)軟件，對(duì)已攝取到的卡口車(chē)輛照片實(shí)現(xiàn)車(chē)牌識(shí)別。前端工控機(jī)利用紅外線(xiàn)探測(cè)到車(chē)輛經(jīng)過(guò)的信號(hào)時(shí)，控制圖像采集卡抓拍圖像，并對(duì)抓拍的汽車(chē)圖像進(jìn)行牌照識(shí)別，同時(shí)控制攝像機(jī)光圈的大小，以適應(yīng)外界環(huán)境不同的光照條件。設(shè)置在停車(chē)場(chǎng)入口和出口的兩對(duì)紅外發(fā)射和接收設(shè)備進(jìn)行車(chē)輛檢測(cè)。常用的有光探測(cè)器、微波雷達(dá)通過(guò)型探測(cè)器、測(cè)速雷達(dá)探測(cè)器、聲探測(cè)器、紅外探測(cè)器、電磁感應(yīng)探測(cè)器和壓敏探測(cè)器等。例如在停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)中，系統(tǒng)硬件主要包括車(chē)輛傳感探測(cè)器、高性能工控計(jì)算機(jī)、高分辨率CCD攝像機(jī)、高放大倍數(shù)鏡頭、CCD自動(dòng)亮度控制器和視頻采集卡等。整個(gè)系統(tǒng)的核心是軟件部分的工作，能否通過(guò)牌照對(duì)車(chē)輛進(jìn)行有效管理，很大程度上取決于軟件部分識(shí)別車(chē)牌的準(zhǔn)確性。在中國(guó)，MATLAB也已日益受到重視，短時(shí)間內(nèi)就將盛行起來(lái)，因?yàn)闊o(wú)論哪個(gè)學(xué)科或工程領(lǐng)域都可以從MATLAB中找到合適的功能。成為攻讀學(xué)位的本科、碩士、博士生必須掌握的基本技能。MATLAB已發(fā)展成為適合眾多學(xué)科，多種工作平臺(tái)、功能強(qiáng)大的大型軟件。 MATLAB簡(jiǎn)介 Matlab(Matrix Laboratory)是美國(guó) MathWorks公司開(kāi)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(kāi)發(fā),建模仿真,實(shí)時(shí)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(lèi)軟件之一。采用25X25的結(jié)構(gòu)元素，對(duì)圖像進(jìn)行閉合應(yīng)算使車(chē)牌所在的區(qū)域形成連通。對(duì)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(duì)車(chē)牌進(jìn)行定位。 車(chē)牌號(hào)碼識(shí)別原理 車(chē)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(chē)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BMP格式的數(shù)字，輸出則為車(chē)牌號(hào)碼的數(shù)字。當(dāng)車(chē)輛檢測(cè)部分檢測(cè)到車(chē)輛到達(dá)時(shí)觸發(fā)圖像采集單元，采集當(dāng)前的視頻圖像。某些牌照識(shí)別系統(tǒng)還具有通過(guò)視頻圖像判斷車(chē)輛駛?cè)胍曇暗墓δ芊Q(chēng)之為視頻車(chē)輛檢測(cè)。 設(shè)計(jì)前景牌照自動(dòng)識(shí)別是一項(xiàng)利用車(chē)輛的動(dòng)態(tài)視頻或靜態(tài)圖像進(jìn)行牌照號(hào)碼、牌照顏色自動(dòng)識(shí)別的模式識(shí)別技術(shù)。隨著公路逐漸普及，我國(guó)的公路交通事業(yè)發(fā)展迅速，所以人工管理方式已經(jīng)不能滿(mǎn)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。在字符識(shí)別部分,利用模板匹配字符識(shí)別算法進(jìn)行對(duì)車(chē)牌號(hào)碼的識(shí)別。 關(guān)鍵詞：MATLAB、圖像預(yù)處理、車(chē)牌定位、字符分割 ABSTRACTVehicle 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 recognition and other five core parts. In this 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 determine 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 the vertical projection, thus pleting the character segmentation. This article is described for the core part and use the MATLAB software environment, the simulation experiments for character segmentation. 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(chē)牌號(hào)碼識(shí)別原理 1 MATLAB簡(jiǎn)介 22 車(chē)牌號(hào)碼識(shí)別系統(tǒng)總體方案 3 車(chē)牌號(hào)碼識(shí)別系統(tǒng)硬件介紹 3 車(chē)牌號(hào)碼識(shí)別系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 4 圖像預(yù)處理 5 車(chē)牌定位 5 牌照字符分割 5 牌照字符識(shí)別 5 本章小節(jié) 63 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 94 車(chē)牌定位 10 車(chē)牌特征的信息分析 11 車(chē)牌特征的信息分析 11 常見(jiàn)車(chē)牌顏色特征的信息 12 車(chē)牌特征分析結(jié)論 13 車(chē)牌號(hào)碼初定位 13 車(chē)牌二值化 14 圖像二值化的基本原理 14 155 牌照字符分割 16 字符字符切分綜述 16 字符分割 16 字符歸一化 166 車(chē)牌字符的識(shí)別 17 車(chē)牌字符識(shí)別綜述 17 模版匹配字符識(shí)別 177 車(chē)牌號(hào)碼識(shí)別軟件設(shè)計(jì)結(jié)果及分析 20 車(chē)牌識(shí)別仿真 20 結(jié)果分析 27結(jié)束語(yǔ) 29致 謝 30參考文獻(xiàn) 31附錄 程序清單 321 緒論 選題背景 汽車(chē)牌照自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)是制約道路交通智能化的重要因素,包括車(chē)牌定位、字符分割和字符識(shí)別三個(gè)主要部分。字符的分割采用的方法是以二值化后的車(chē)牌部分進(jìn)行垂直投影，然后在對(duì)垂直投影進(jìn)行掃描，從而完成字符的分割。本文的圖像預(yù)處理模塊是將圖像灰度化和用Roberts算子進(jìn)行邊緣檢測(cè)的步驟。車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)主要包括了圖像采集、圖像預(yù)處理、車(chē)牌定位、字符分割、字符識(shí)別等五大核心部分。 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于MATLAB的汽車(chē)車(chē)牌的號(hào)碼識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 、 部： 電氣與信息工程學(xué)院 學(xué)生姓名： 桂慶剛 指導(dǎo)教師： 何淑珍 職稱(chēng) 講師 專(zhuān) 業(yè)： 電子信息工程 班 級(jí)： 電子0802 完成時(shí)間： 2012年5月 摘 要 汽車(chē)車(chē)牌的識(shí)別系統(tǒng)是現(xiàn)代智能交通管理的重要組成部分之一。車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)使車(chē)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。本文主要介紹圖像預(yù)處理、車(chē)牌定位、字符分割三個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)方法。車(chē)牌定位和分割采用的是利用數(shù)學(xué)形態(tài)法來(lái)確定車(chē)牌位置，再利用車(chē)牌彩色信息的彩色分割法來(lái)完成車(chē)牌部位分割。本文即是針對(duì)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。由于牌照?qǐng)D象在原始圖象中是很有特征的一個(gè)子區(qū)域，確切說(shuō)是水平度較高的橫向近似的長(zhǎng)方形，它在原始圖象中的相對(duì)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(guò)邊緣檢測(cè)來(lái)對(duì)圖象進(jìn)行分割，從而定位車(chē)輛牌照,然后利用車(chē)牌的彩色信息的彩色分割方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的方法具有不錯(cuò)的識(shí)別性能。汽車(chē)牌照的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。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(shí)別車(chē)牌號(hào)碼的處理機(jī)等，其軟件核心包括車(chē)牌定位算法、車(chē)牌字符分割算法和光學(xué)字符識(shí)別算法等。一個(gè)完整的牌照識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)包括車(chē)輛檢測(cè)、圖像采集、牌照識(shí)別等幾部分。牌照識(shí)別單元對(duì)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(lái)進(jìn)行識(shí)別，然后組成牌照號(hào)碼輸出。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)別等處理時(shí)，通常將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，以加快處理速度。具體步驟如下：首先通過(guò)MATLAB軟件對(duì)圖像進(jìn)行灰度轉(zhuǎn)換，二值化處理然后采用4X1的結(jié)構(gòu)元素對(duì)圖像進(jìn)行腐蝕，去除圖像的噪聲。在進(jìn)行形態(tài)學(xué)濾波去除其它區(qū)域。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(hù)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(zhuān)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)。在歐美等國(guó)家的高校，MATLAB已成為線(xiàn)性代數(shù)、自動(dòng)控制理論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)字信號(hào)處理、時(shí)間序列分析、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等高級(jí)課程的基本教學(xué)工具。在設(shè)計(jì)研究單位和工業(yè)開(kāi)發(fā)部門(mén)，MATLAB被廣泛的應(yīng)用于研究和解決各種具體問(wèn)題。 2 車(chē)牌號(hào)碼識(shí)別系統(tǒng)總體方案一個(gè)完整的車(chē)輛牌照識(shí)別系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，應(yīng)該包括圖像采集、圖像預(yù)處理、車(chē)牌定位、字符切分、字符識(shí)別以及圖像編碼、數(shù)碼傳輸與更新等步驟，基本可以分為硬件部分和軟件部分，硬件部分主要完成車(chē)輛圖像的攝取采集，軟件部分主要完成對(duì)采集到的車(chē)輛圖像進(jìn)行車(chē)輛牌照定位、車(chē)牌字符切分與車(chē)牌字符識(shí)別等工作，這部分工作最為復(fù)雜，最后對(duì)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和存儲(chǔ)，將處理后的識(shí)別信息交給管理系統(tǒng)進(jìn)行管理。目前，研究的車(chē)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(chē)牌照識(shí)別，該方法的一般結(jié)構(gòu)如下：圖1 車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)流程圖 車(chē)牌號(hào)碼識(shí)別系統(tǒng)硬件介紹一個(gè)車(chē)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。首先是探測(cè)車(chē)輛的接近、通過(guò)和停留等。我國(guó)停車(chē)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。利用編碼調(diào)制信號(hào)，增強(qiáng)抗干擾的能力，具有較強(qiáng)的可靠性。然后將識(shí)別出的牌照信息儲(chǔ)存到服務(wù)器中，當(dāng)車(chē)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(chē)時(shí)間，然后計(jì)費(fèi)。 車(chē)牌號(hào)碼識(shí)別系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)備采集到圖片后首先要考慮圖像的存儲(chǔ)格式。 軟件系統(tǒng)的編寫(xiě)大多采用VC或者M(jìn)ATLAB語(yǔ)言，本課題選用了 MATLAB語(yǔ)言。MATLAB以矩陣作為基本語(yǔ)言要素大大提高了數(shù)值計(jì)算的編程效率。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。MATLAB的庫(kù)函數(shù)同用戶(hù)文件在形式上是一樣的，用戶(hù)可以根據(jù)自己的需求方便地建立與擴(kuò)充新的庫(kù)函數(shù)，擴(kuò)充其功能。 (3)較強(qiáng)的圖形控制和處理功能，自帶的API 使得用戶(hù)可以方便地在MATLAB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。 （GUI ）編寫(xiě)牌照識(shí)別系