基于阈值分割的车牌定位识别.docx

科类理工类编号（学号202331工89本科生毕业论文设计）基于阈值分割的车牌定位识别1.icenseplaterecognitionbasedontemplatematchingandmatlabimplementation陈靖文指导教师：朱玲职称讲师云南农业大学昆明黑龙潭650201学院：根底与信息工程学院专业：电王信息工程年级：2023级论文设计提交日期：2023年5月辩论日期:2023年5月辩论委员会主任：云南农业大学2023年05月目录摘要IABSTRCT11前言22车牌识别系统分析32.1 车牌识别的目的32.2 车牌识别现状分析32.3 车牌识别的意义42.4 我国车牌分析53车牌识别系统的原理及方法53.1 车牌识别系统简述53.2 车牌图像处理63.2.1 图像灰度化63.2.2 图像二值化7边缘检测73.2.4 图像形态学运算8图像滤波处理9车牌图像的闭运算103.3 车牌定位原理103.4 车牌字符处理103.4.1 阈值分割原理IQ3.4.2 对车牌阈值化分割123.4.3 字符归化处理123.5 字符识别123.5.1 字符识别简述123.5.2 字符识别的方法123.5.3 基于模板匹配的字符识别134实验分析144.1 GUl界面设计144.2 车牌区域的定位144.3 车牌字符识别154.4 车牌识别结果及分析165结论17参考文献17基于阈值分割的车牌定位识别陈靖文(云南农业大学根底与信息工程学院，昆明650201)摘要汽车牌照自动识别模块是现代社会智能交通系统(ITS)的重要组成局部，是图像处理和模式识别技术研究的热点，具有非常广泛的应用。车牌识别主要包括车牌区域定位、车牌字符分割、车牌字符识别三个步骤。本文通过对采集的车牌图像进行灰度变换、边缘检测、腐蚀及平滑等过程来进行车牌的预处理，并运用基于车牌颜色纹理特征的车牌定位方法，最终实现车牌区城定位。然后采用模板匹配的方法对输出的字符图像和模板库里的模板进行匹配得到对应的字符信息。本文基于MATLAB的GUl工具进行设计仿真实验，实验说明，整体方案有效可行,基于阈值分割的车牌识别技术在其识别正确率、速度方面具有独特的优势及广阔的应用前景。关键词：字符识别:车牌定位；阈值分割；模板匹配；边缘检测1.icenseplaterecognitionbasedonthresholdsegmentationChenJingWen(YunnanAgriculturalUniversityinformationengineering,Kunming,65020l)ABSTRACTVehiclelicenseplateautomaticrecognitionmoduleisamodemsocietyanimportantpartofintelligenttransportationsystem(ITS),isahotspotofresearchonimageprocessingandpatternrecognitiontechnology,hasveryextensiveapplication.Licenseplaterecognitionmainlyincludethelicenseplatelocalizationandlicenseplatecharactersegmentation,licenseplatecharacterrecognitionthreesteps.Thisarticlethroughtotheacquisitionofthelicenseplateimagegray-scaletransformation,edgedetection,corrosionandsmoothProCeSSforthepretreatmentoflicenseplate,andtheuseoflicenseplatelocationmethodbasedonlicenseplatecolortexturefeature.finallyrealizesthelicenseplatelocalization.Thenadoptthemethodoftemplatematchingtheoutputcharacterimageandthetemplatelibrarytemplatematchingtogetthecorrespondingcharacterinformation.BasedonMATLABGUItoolstocarryonthedesignofsimulationexperiment,theexperimentalresultsshowthattheoverallschemeofeffectiveandfeasible,basedonthresholdsegmentationoflicenseplaterecognitiontechnologyintherecognitionaccuracy,speed,hasuniqueadvantagesandbroadapplicationprospects.Keywords:characterrecognition;patternrecognition;licenseplatelocation;templatematching;edgedetection基于阈值分割的车牌定位识别1前言随着社会经济的高速开展汽车数量急剧增加，对交通管理的要求也日益提高，而相应的人工管理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的效率。运用电子信息技术实现平安、高效的智能交通成为交通管理的主要开展方向。汽车牌照号码是车辆的唯一“身份"标识，通过智能的车牌定位及识别技术将对于维护交通平安和城市治安，防止交通堵塞，实现交通自动化管理有着现实的意义。车牌识别技术(VehiCleLicensePlateRecognition,VLPR)是能检测到受监控的车辆并自动提取车辆牌照信息进行处理的技术。识别车牌是现代智能交通系统中的重要组成局部，应用十分的广泛。它是以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为根底，对摄像机所拍摄的车辆图像或者视频序列进行分析后得到每一辆汽车的车牌号码，完成识别过程。车牌定位与字符识别技术是基于计算机图像处理、模式识别等技术为根底，通过对原图像的处理，以及边缘检测技术实现对车牌的定位，然后对车牌图像处理、归一化处理、分割以及保存，最后进行分割图像与模板库的模板进行匹配，最后输出匹配结果。车牌的智能定位以及识别是一个完整的系统，考虑到其应用的普遍性以及广泛性，就要求我们在设计过程中考虑到以下几方面：(D准确性:尽可能的避开其他外界造成的干扰，准确的识别车牌信息。(2)实时性:因为车辆在行驶过程中速度不一，对触发超速摄像的抓拍应当及时的进行识别并且储存，才可以有效的提高工作效率。（3）优化性：采用竟可能低的硬件要求，对其快速的做出的计算与识别。常用的边缘检测算子有很多，根据实验分析Canny算子对弱边缘的检测相对精确，能更多地保存车牌区域的特征信息，所以本文采用Canny算子来进行边缘检测，然后通过二值化，阈值分割等处理，最后与模板库模板进行比照，到达车牌识别的目的。2车牌识别系统分析2.1 车牌识别的目的车牌识别技术通过对信息量较大的对象采集，然后经过一系列的处理提取了相对较小的信息量且有价值的一局部信息，仅仅提取识别车"身份"的车牌信息。对于维护交通平安和城市治安，防止交通堵塞，实现交通自动化管理有着现实的意义。2.2 车牌识别现状分析模式识别"是一门以应用为根底的学科，目的是将对象进行分类，这些对象与应用领域有关，他们可以是图像，信号波形或者是任何可测量且需要分类的对像，在机器视觉中，模式识别是非常重要的，机器视觉系统通过照相机捕捉图像，然后通过分析生成图像的描述信息。车牌识别技术是计算机模式识别技术在智能交通领域的典型应用，是一个以特写目标为对象的专用计算机视觉系统。简单地说，它使计算机能像人一样认识汽车牌照（包括车牌的汉字、字母、数字）。车辆牌照识别技术推出以来，人们就对其进行了广泛的研究。从20世纪90年代初，国外就已经开始了对汽车牌照自动识别的研究，其主要途径就是对车牌的图像进行分析，自动提取车牌信息，确定汽车牌号。国外己有许多相关的文章发表，有的甚至己经非常成熟并投入实际使用。我国车牌自动识别的研究起步较晚一些，大约在八十年代末。1988年戴营等利用常见的图像处理技术方法提出汉字识别的分类是在提取汉字特征的根底上进行的。根据汉字的投影直方图，然后选取浮动阈值，对其进行量化处理后，得到一个变长链码，再用动态规划法，求出与标准模式链码的最小距离，最后进行细分类，完成汉字省名的自动识别。目前我国市场上有二十几家企业从事车牌识别产品的开发和生产，其中比拟成熟的有香港的ASiaViSionTeChnOlOgyLtd公司（亚洲视觉科技）、北京汉王、沈阳聚德、川大智胜、上海高德威、清华紫光、杭州友通、深圳科安信、利普视觉中智交通电子系统等企业。2.3 车牌识别的意义结合我国的国情，由于我国地域广阔，车辆道路复杂，安装相应的检测设备或者人员配备投资巨大，且造成人力物力的浪费，因此我们急需对现有的检测设备优化，而车牌识别技术恰好能满足这一需求，通过车牌识别我们可以解决被纳入"黑名单"的通缉车辆，可以统计一定时间范围内进出各省的车辆，还能有效的对该车辆进行定位，对公安机关等相关部门有着很重要的作用，具体归结应用方式如下：(1)监测报警对于纳入"黑名单"的车辆，例如：被通缉或挂失的车辆、欠交费车辆、未年检车辆、肇事逃逸及违章车辆等，我们只需要把其牌照的信息输入系统，那么该车辆在通过装有全国联网系统的路口或者收费站等卡口时，信息采集设备将会对其进行采集并且与数据库比照，实现其定位。这种方式可以通过程序实现24小时工作，而且此过程保密性好，不会提醒黑名单车辆的死机。(2)车辆出入自动登记及放行在需要管制的小区或者办公场所门口装设车牌识别系统，那么汽车进出此场所时间,车牌牌照等信息将会被存储在相应的数据库中，通过修改相应的数据库，添加车牌信息,我们还能让自动门禁对相应的车辆进行自动放行，如遇到非数据库中的车辆那么由保安进行相应的咨询，或批准后人为放行。这不仅提高物业管理的效益，同时自动比对进出车辆，防止偷盗事件的发生。3)违法违章管理车牌识别技术结合测速设备可以用于车辆超速违章处分，一般用于高速公路、容易肇事路段。还可以在红绿灯路口加上红外检测实现违规检测，对出现闯红灯的现象或者违规转弯的现象进行相应的数据采集。将其传送至相关部门，从而对其下发处分通知书,实现对其处分。(4)交通流控制指标参量的测量为了到达交通流控制的目的，对局部交通流指标的测量显得相当重要。车牌识别系统能够测量和统计很多交通流指标参数例如车流量，车流顶峰时间段，平均车速，车辆密度等。这也为交通诱导系统提供必要的交通流信息。从而能够有效的采取措施预防堵车，排队，事故等交通异常现象。（5）移动电子警察系统随着我国公路根底建设的快速开展，公路的质量、里程都有了很大程度上的提高，但也出现了不交养路费等情况，给国家造成了巨大的经济损失。且丧失车辆稽查、车辆是否合法、拦车路检等情况都需要公安人员对其进行相应的检查，由于人工判断工作效率很低且容易让正常车主及乘客造成误解，现在有了车牌自动识别技术之后将大大提高办公效率以及检查的准确性，很大程度上解决了以上的问题。2.4 我国车牌分析汽车牌照具有统一格式、统一式样，由车辆管