边缘检测技术在汽车牌照自动识别监控系统中的应用

四川理工学院毕业设计（论文）边缘检测技术在汽车牌照自动识别监控系统中的应用四川理工学院自动化与电子信息学院二00九年六月摘要车牌识别是智能交通中关键技术之一。车牌识别系统一般包括车辆图像采集、车牌定位、字符分割和字符识别四个模块。II本文在简单介绍车牌识别的四个模块的基础上，主要对车牌边缘检测进行了讨论，分析了Roberts算子、Sobel算子、canny算子、拉普拉斯(Laplacian)算子和Marr边缘检测算子。Roberts算子检测定位精度比较高，但对噪声敏感。Sobel算子可以产生较好的边缘效果，但是对噪声具有平滑作用，减小了对噪声的敏感性。但是，Sobel边缘检测算子也检测出了一些伪边缘，使得边缘比较粗，降低了检测定位精度。canny算子能在噪声抑制和边缘检测之间取得较好的平衡，并能产生较细的边缘效果。故本文采用canny算子对车牌的边缘进行了提取，仿真结果表明了该算子能较好的检测出图片的边缘信息。关键词：车牌识别，车牌定位，字符分割，边缘检测IIIABSTRACTThecarlicenserecognitionisoneofkeytechnologiesintheintelligenttransportation.Thecarlicenserecognitionsystemincludesvehiclesimagegathering,thecarlicenselocalizationgenerally,thecharacterdivisionandthecharacterrecognitionfourmodules.Thisarticleinthesimpleintroductioncarlicenserecognitionfourmodulefoundations,mainlyhascarriedonthediscussiontothecarlicenseedgeexamination,hasanalyzedtheRobertsoperator,theSobeloperator,thecannyoperator,theLaplacian(Laplacian)operatorandtheMarredgeexaminationoperator.TheRobertsoperatorexaminationpointingaccuracyquiteishigh,butissensitivetothenoise.TheSobeloperatormayproducethegoodedgeresults,buthasthesmoothingeffecttothenoise,reducedtothenoisesensitivity.But,theSobeledgeexaminationoperatoralsoexaminedsomefalseedges,causedtheedgequitetobethick,reducedtheexaminationpointingaccuracy.Thecannyoperatorcanobtainsthegoodbalancebetweenthenoiseabatementandtheedgeexamination,Itcanproducethethinedgeresults.Thereforethisarticleusedthecannyoperatortocarryontheextractiontothecarlicenseedge,thesimulationresulthasindicatedthisoperatortobeablethegoodexaminationpictureedgeinformation.Keywords:carlicenserecognition,carlicenselocalization,characterdivision,edgeexaminationIV目录摘要............................................................IABSTRACT........................................................III第1章引言......................................................11.1课题背景及研究意义........................................11.2国内外研究现状............................................21.2.1汽车牌照识别国内外研究现状..........................21.2.2边缘检测算法国内外研究现状..........................31.3我国汽车牌照识别的难点....................................51.4课题的主要研究内容........................................6第2章汽车图像的采集.............................................72.1常用的车辆检测方法........................................72.2运动车辆检测算法概述......................................72.2.1光流场法............................................72.2.2帧差法..............................................82.2.3背景消减法..........................................82.3背景图像的提取与更新......................................92.3.1背景图像的提取......................................92.3.2背景图像的更新......................................92.4有无车辆判定.............................................10第3章车牌定位..................................................113.1现行汽车牌照的规格.......................................11V3.1.1现行汽车牌照的类型.................................113.1.2车牌字符特征.......................................123.1.3车牌比例特征.......................................123.2车牌的先验知识...........................................123.3车牌定位.................................................133.3.1直接车牌定位法.....................................143.3.2多分辨率车牌定位法.................................153.3.3基于数学形态学的车牌定位法.........................16第4章车牌图像的边缘检测.......................................204.1车牌图像的灰度化和二值化.................................204.1.1图像的灰度化.......................................204.1.2图像二值化.........................................214.2灰度变换增强.............................................224.2.1灰度变换...........................................224.2.2直方图均衡化.......................................244.3空间域滤波...............................................264.3.1领域平均法.........................................264.3.2高通滤波...........................................284.3.3中值滤波...........................................284.4简单边缘检测算子.........................................294.4.1梯度算子...........................................294.4.2拉普拉斯算子.......................................314.4.3Marr边缘检测方法..................................31VI第5章canny边缘检测算法应用及仿真..............................345.1算法步骤.................................................345.2实验结果分析.............................................36第6章结束语....................................................38致谢............................................................40参考文献......................................................41附录............................................................43四川理工学院本科毕业（设计）论文1第1章引言1.1课题背景及研究意义随着我国国民经济以及科学技术的高速发展，机动车数量不断增加，国内高速公路、城市道路、停车场建设越来越多，对交通控制、安全管理的要求也日益提高，智能交通系统(IntelligenceTrafficSystem)，简称ITS。它已经成为当前交通管理的方向。所谓智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术及计算机处理技术等综合运用于整个交通运输管理体系，通过对交通信息的实时采集、传输和处理，借助各种科技手段和设备，对各种交通情况进行协调和处理，建立起一种实时、准确、高效的综合运输管理体系，从而使交通设施得以充分利用并能够提高交通效率和安全，最终使交通运输服务和管理智能化，实现交通运输的集约式发展[1]。我国从70年代开始在传统的交通运输和管理中应用了电子信息技术，随着社会的发展与进步，我国道路在未来20年内仍然处于建设阶段，这期间正是智能交通系统在全世界进入全面实施的阶段，因此我国需要根据公路交通的实际需要探讨在我国公路网中应用智能交通系统来提高交通效率，保障安全和保护环境。随着社会的发展，多学科多领域的融合发展成为技术发展的新趋势。智能交通系统的发展趋势也从单一的运输模式的智能化向综合交通的多种运输模式协调配合的智能化方向发展。目前，铁路、航空、水运业都在考虑利用智能运输系统的先进技术