基于Matlab的车牌识别系统设计(十个分下的)

基于Matlab的车牌识别系统设计自动化与电气工程学院摘要:近几年，车牌识别系统作为智能交通的一个重要方向越来越受到重视。车牌识别系统可以应用于停车场管理系统、智能交通管理系统、小区车辆管理系统等各个领域，对交通管理及治安管理有着十分重要的作用。虽然目前已有一些车牌识别系统相关产品出现，但是对其算法的研究发展从没有停止。本文首先对车牌识别系统的现有技术进行了更加深入的研究，在研究的基础上开发出一个基于MATLAB的车牌号识别系统。该设计方案仅进行Matlab软件的开发，图像采用已经采集的车牌号清楚显示的汽车图片，软件包括车牌定位、车牌字符分割及车牌字符识别三个模块。车牌定位模块中使用了基于小波变换的车牌边缘提取的算法，该算法对于各种底色的车牌具有良好的适应性；车牌的二值化采用了改进的Otus算法，重新划分了其两维直方图的区域；字符切割采用波谷检测法，以波谷为切割线，将车牌图片切割成七个字符图片；字符识别采用模块匹配法，将要识别的字符与预先构造好的字符模板进行比较，根据相似度确定字符。根据上述算法搭建了一个测试平台，通过测试平台，对大量照片进行车牌识别，测试系统的性能。测试结果表明，本课题设计的车牌识别系统可有效地实现车牌识别，为今后的产品化奠定了很好的技术基础。关键词：车牌识别，车牌定位，字符分割，字符识别AbstractInrecentyears.Asanimportantdirectionofintelligenttrafficmanagement,PRL(PlateRecognitionofLicenseSystem)hasbeenmoreandmoreattention.PRLcanbeappliedtotheparkingmanagementsystem,theintelligenttrafficmanagementsystem,thevehiclemanagementsystemandtheotherareas,.Andplaysanimportantroleinpublicsecuritymanagementoftransportationmanagement.Althoughtherearesomevehicleplaterecognitionsystemrelatedproductstoappearatpresent,theiralgorithm'sresearchanddevelopmenthaveneverstopped.ThispaperfirstlymakeadeepresearchontheexistingtechnologiesofPRL.AnddevelopaPRL-systemwiththesoftwareofMatlab.ThedesignjustMatlabsoftware.ThePRL-systemtaketheexisting-pictureasthetargetwithoutthecollectingprogram.ThesoftwareofPRL-systemconsistofthreemodules:Thelicensearealocating,licenseplatecharactersegment,andtherecognitionofeverycharacter.Themodulesoflicensearealocatinguseedgedetectionalgorithmbasedonwavelettransform,whichhasgoodadaptabilityformorequantityofbackgroundorlicenseare.TheprogramoftaketheRGB-picturetobinary-picturebyOtus,dividethetwodimensionalhistogramofarea.Character-cutcuttingtothetroughforcuttinglineusingtroughassay,cuttingtheareaoflicenseplateintosevencharacter.Incharacterrecognition,usingmodularmatchingmethodtoidentifycharacterswiththeadvancedstructuralcharactertemplatecarries,Calculatethecharacroebasedonthesimilarity.Accordingtotheabovealgorithmbuiltatestingplatform,withwhichinspectthepropertyofthePRL-systembyalargenumberofsamplepicture.Testresultshowsthatthissystemdesignedcanachievethelicenseplateidentificationeffectlyforfutureproductizationlaidagoodtechnicalfoundation.KEYWORDS:PRLArealocateCharactersegmentRecognition工程技术实习I目录1绪论……………………………………………………………………………………………………………..11.1车牌号识别背景………………………………..……………………………………………….….11.1.1车牌号识别背景综述………………………….………………………………………11.1.2我国车牌特点………………………………….……………………………………….…21.2车牌号识别研究现状………………………………………..……………………………….…..21.2.1国内外车牌识别技术情况………………………………….……………………...21.2.2车牌识别技术的应用情………………………………………….………………....32系统方案设计……………………………………………..……………….…………..……………...42.1车牌号识别系统设计方案概述………………………………….………..…….……….…42.2系统开发环境选择……………………………………………………….....……...............42.3图像读取…………………………………………………….…………..…………………………...42.4车牌区域提取..…………………………………………………………..……….....………..…52.4.1图像灰度图转化..………………………………………………………………….……..52.4.2图像边缘检测..…………………………………………………………..………………..52.4.3灰度图腐蚀..…………………………………………………………..……………………62.4.4图像平滑处理..…………………………………………………………..………………..72.4.5车牌区域的边界值计算..……………………………………………………………..82.5字符切割…………………………………………………………...……….………................102.5.1字符切割前的图像去噪处理..…………………………………………………….102.5.2字符切割前的图像膨胀和腐蚀处理..…………………………………………112.5.3字符切割..…………………………………………………………..………...............112.6字符识别..…………………………………………………………..………..........................142.6.1字符识别方法选择..……………………………………………………………….…142.6.2字符归一化..…………………………………………………………..………..........142.6.3字符匹配识别..…………………………………………………………..……..……………..14工程技术实习11绪论1.1汽车牌识别背景1.1.1车牌识别背景综述随着我国公路交通事业的发展，车辆的数量正在迅速增长，在给出行提供方便的同时，车辆管理上存在的问题日益突出，人工管理的方式已经不能满足实际的需要。微电子、通信和计算机技术在交通领域的应用极大地提高了交通管理效率。作为信息来源的自动检测、图像识别技术越来越受到人们的重视。近年来计算机的飞速发展和数字图像技术的日趋成熟，为传统的交通管理带来巨大转变，先进的计算机处理技术，不但可以将人力从繁琐的人工观察，监测中解放出来，而且能够大大提高其精确度，汽车牌照自动识别系统就是在这样的背景与目的下进行开发的。汽车牌照等相关信息的自动采集和管理对于交通车辆管理、园区车辆管理、停车场管理、交警稽查等方面有着十分重要的意义，成为信息处理技术的一项重要研究课题。关于车牌识别技术及定位系统研究，在我国已经有了十几年的发展历程，目前系统的应用还处于起步阶段，大规模投入使用的成熟系统还没有出现，汽车牌照识别系统作为改进交通管理的有效工具，技术水平仍需完善。国内外学者对此已经有了较多工作，但实际效果并不理想，尤其是对车牌自适应性强、速度快、准确率高的高速车牌定位方法还有待进一步研究。另外，对辅助光源要求高，也很难有效解决复杂背景下多车牌移动识别的技术难题，如：车牌图像的倾斜、车牌表面污秽或磨损、光线干扰等都会影响定位的准确性。传统车牌识别一般仅支持单一车辆，背景比较简单。而当今许多实际应用场合，如在繁忙交通路口临时对欠税费、报废、挂失等车辆的稽查，则监视区域比较复杂，现有识别方法无法直接应用；而且多数情况下，同时出现多辆汽车，背景有广告牌、树木、建筑物、斑马线以及各种背景文字等，现有的识别方法也不能很好的适应多变的环境，所以对车牌识别技术的研究依然是目前高科技领域的热门课题之一。车牌识别系统的成功设计、开发和应用具有相当大的社会效益、经济效益和学术意义。车牌识别的难点：1）由于车牌图像多在室外采集，会受到光照条件、天气条件的影响，会出现图像模糊，对比度低，目标区域过小，色彩失真等影响，并且会伴随复杂的背景图像，这些都会影响车牌定位及识别。2）每次采集时目标所处位置不会一样，采集视角会有很大变化，并且由于车牌挂的不正，都将导致车牌出现扭曲，3）牌照多样性。其他国家的汽车牌照格式，如尺寸大小，牌照上字符的排列等，通常只有一种。而我国则根据不同车型、用途，规定了多种牌照格式，例如分为军车、警车、普通车等。我国标准车牌照是由汉字、英文字母和阿拉伯数字组成的，汉字的识别与字母和数字的识别有很大的不同，增加了识别的难度。工程技术实习24）我国汽车牌照的底色和字符颜色多样，蓝底白字、黄底黑字、黑底白字、红底黑字、绿底白字、黄底黑字多种，5）由于环境、道路或人为因素造成汽车牌照污染严重，这种情况下国外发达国家不允许上路，而在我国仍可上路行驶。使得车牌的对比度降低，特征不是很明显，即使在定位准确的情况下，字符的识别也会受到很大影响。目前在国内存在多种牌照格式，且存在以上种种困难和特殊性，加大了我国车牌自动识别的难度，使得中国车辆牌照识别远远难于国外的车辆牌照识别。因而如何提高识别率和识别处理的实时性及实用性成了一个紧要的任务。1.1.2我国车牌特点目前我国有普通地方车牌号、武警车牌号、军队车牌号三种类型，普通地方车牌号又叫自选号牌车牌（如图1所示），自选号牌车牌尺寸是，即车牌长宽比为，一共7个字符，每个字符的高宽比为2:1。首个字符为中文字符，为各个省或直辖市的简称，第二个字符为英文大写字符，前两个字符确定该车牌所在地，后五个字符由阿拉伯数字及英文大写字符组合而成，并且后五个字符间距相同，七个字符大小也相同。图1.我国车牌号示例1.2.车牌号识别研究现状1.2.1国内外车牌识别技术情况目前，一些发达国家车牌识剐系统在实际交通系统中已经成功应用，而我国的开发