高速公路车牌识别系统设计及MATLAB仿真

I高速公路车牌识别系统设计及MATLAB仿真XXX（XX大学XX学院）摘要近些年，作为智能交通的关键组成部分，车牌识别系统也受到越来越多国家的重视。车牌识别系统不仅能够应用到停车场的管理系统、高速公路的管理系统以及小区车辆管理的系统等一些智能领域，而且对未来国家的安全发展有有重大的意义。本文在对当前车牌识别系统学习的基础上开发一个基于MATLAB的车牌识别系统。整个测试平台的软件部分利用MATLAB的M语言编写。其中图像处理用到MATLAB灰度图函数rgb2gray、基于Robert算子的函数edge及图像平滑处理函数imclose；图像分割进行了图像膨胀、图像腐蚀；然后用垂直投影法进行字符分割；最后字符经过归一化，进行字符的匹配识别，最终实现了仿真。关键词：MATLAB；字图像处理；牌识别系统PlateLicenseRecognitionSystemDesigninHighwayandMatlabSimulatXXx(CollegeofPhysicsScienceandInformationEngineering,)AbstractInrecentyears，astheimportantpartoftheintelligenttransportation，platelicenserecognitionsystemhasgotmoreattentioninmoreandmorecountries．Thesystemcannotonlybeapplicationtomanagementsystemofparkingarea，managementsystemofhighwayanddistrictvehiclemanagementsystemandsuchasintelligence．IIThispaperdevelopsaplatelicenserecognitionsystembasedonMatlabonmystudyoftheexistinglicenseplaterecognitionsystem．ThesoftwarepartofthetestplatformismadebyMlanguageofMatlab．AndimageprocessingtakesuseofGreyscaleimagefunctionrgb2gray，functtionedgebasedonRobertsoperator，iamgeSmoothingfunctionimclose．Imagesegmentationprocessesimagedilationandimageerosion；thenusesverticalprojectionachievecharactersegmentation；atlast，characterafternormalization，matchingrecognitionofthecharacters，andcompletethesimulation．Keywords：MATLAB；Digitalimageprocessing；PlaterecognitionsystemIII目录第一章绪论.....................................................................................................................11.1国内外车牌识别技术现状.....................................................................................11.2程研究的目的.........................................................................................................21.3MATLAB简介.........................................................................................................2第二章设计原理及系统概述.........................................................................................62.1设计原理.................................................................................................................62.2系统概述.................................................................................................................6第三章高速公路车牌识别系统设计及MATLAB仿真步骤....................................133.1图像获取...............................................................................................................133.2图像处理...............................................................................................................133.3移除小对象...........................................................................................................153.4车牌区域的边界值计算.......................................................................................163.5字符分割...............................................................................................................163.6字符识别...............................................................................................................17第四章仿真结果分析...................................................................................................194.1车牌定位、图像读取及其图像处理...................................................................194.2车牌字符分割及其图像处理...............................................................................204.3车牌字符识别.......................................................................................................20总结...............................................................................................................................22附录...............................................................................................................................23参考文献.........................................................................................................................32致谢.................................................................................................................................33高速公路车牌识别系统设计及MATLAB仿真第一章绪论1第一章绪论1.1国内外车牌识别技术现状随着经济社会的迅速发展，人们生活水平的提高，机动车辆的数量也越来越多。为了提高车辆的管理效率，缓解交通压力，我们必须找到一种解决方案。而作为汽车“身份证”的车牌是确定汽车身份的不二选择。早在上世纪的70年代，英国能够就在实验室完成了“实时车牌检测系统”的广域检测及开发。发展到如今，国外对车牌检测技术的研究已经取得了一些引人注目的成果。如YuntaoCui［1］提出的一种车牌识别系统，在实现车牌定位之后，通过马尔科夫场来完成车牌特征的提取和二值化，其正确识别率达到了比较高的水平。EunRyung等［2］利用颜色中的分量，进行车牌的识别，他们提到了三种方法：第一，利用Hough来实现边缘检测定位识别；第二，利用灰度值变换的车牌识别算法；第三，利用HLS彩色模式开发的车牌识别系统。由于开始这方面研究的时间较早，日本在车牌图像的获取方面也进行了大量的研究。Luis［3］开发的车牌识别系统已经应用于公路收费站，一般天气下识别率高达90%以上，即使天气情况不好，其正确识别率也在70%以上。1990年，美国智慧交通学会CITSAmerica首次提出智能交通系统（ITS）的概念。如今，在发达国家的一些大城市，智能交通系统已经广泛运用到收费站和高速公路系统。车牌识别系统集摄像、计算机信息处理、图像处理和图形识别技术于一体，成为智能交通管理系统中关键组成部分。车牌识别系统在车辆管理及交通安全管理中都具有很重要的意义。车牌自动识别技术在车辆过路、过桥全自动不停车收费、交通流量控制指标的测量、车辆的自动识别、高速公路上的事故自动测报、不停车检查、车辆的定位、汽车的防盗、稽查和追踪车辆违规、违法行为、维护交通和城市治安、防止交通堵塞、提高收费路桥的服务速度、缓解交通紧张状况等方面将会起到积极的作用。尽管我国在车牌识别系统领域的研究起步相对较晚，但随着智慧交通技术在全世界的兴起，我国在智慧交通也取得了一些成就，技术也慢慢步入了应用的阶段。与此同时，我国对智慧交通技术的研究投入了大量的精力，使智能交通技术的研究步入了快速发展期。其中，中科院自动化所的刘志勇等［4］开发的系统在总量达到3180的一个样本集中，使车牌正确定位的概率高达99.42%，而其正确切分的概率也达到了94.52%。后来，汉王公司采用这套系统作为车牌识别系统，取得了相当好的效果。还有南京大学的熊军等［5］提出了一种建立在字符纹理特征之上的新定位算法，其准确率有95%。此外，华中科技大学的陈振学等［6］提出一种新颖的用于车牌图像中进行字符分割与字符识别的算法，通过一维循环清零法，再对垂直投影图进行扫描，能够有效的清除杂点和间隔符，其正确率高达96.8%。另外，浙江大学的张引、潘云鹤等［7］提出了彩色边缘操作数