數(shù)字圖像處理課程論文

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1、研究生課程論文(2010-2011學(xué)年第一學(xué)期)基于數(shù)字圖像處理的車牌識(shí)別系統(tǒng)研究生：劉樹青提交日期：2010年月25日研究生簽名：劉樹青學(xué)號201020114832學(xué)院自動(dòng)化科學(xué)與工程學(xué)院課程編號S0831001課程名稱數(shù)字圖像處理學(xué)位類別碩士任課教師戚其豐教師評語：成績評定：分任課教師簽名：年月日基于數(shù)字圖像處理的車牌識(shí)別系統(tǒng)劉樹青摘要：車牌識(shí)別系統(tǒng)（LicensePlateRecognition簡稱LPR）技術(shù)基于數(shù)字圖像處理，是智能交通系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)他的發(fā)展也十分迅速，已經(jīng)逐漸融入到我們的現(xiàn)實(shí)生活中。文章介紹了車牌識(shí)別系統(tǒng)的意義、圖像去噪處

2、理以及圖像二值化方法,并通過仿真試驗(yàn)?zāi)M了圖像處理的過程。本文所做的工作在于前期的圖像預(yù)處理工作。本次設(shè)計(jì)著重在于圖像識(shí)別方面,中心工作都為此而展開,文中沒有進(jìn)行車牌的定位處理,而是采用數(shù)碼相機(jī)直接對牌照進(jìn)行正面拍照,獲取原始車牌圖像。之后利用Matlab編程對圖片進(jìn)行了大小的調(diào)整、彩色圖片轉(zhuǎn)化成灰度圖片、圖片去噪、以及圖片二值化等工作。其中,去噪與二值化是關(guān)系圖像識(shí)別率的關(guān)鍵。關(guān)鍵字：車牌識(shí)別系統(tǒng)；圖像預(yù)處理；字符識(shí)別；Matlab；去噪；二值化引言智能交通系統(tǒng)（ITS）是當(dāng)今世界交通管理體系發(fā)展的必然趨勢，而作為智能交通系統(tǒng)中的重要組成部分之一的車牌自

3、動(dòng)識(shí)別技術(shù)，目前已被廣泛應(yīng)用于城市道路監(jiān)控、高速公路收費(fèi)與監(jiān)控、小區(qū)與停車場出入口管理、公安治安卡口等場合，成為研究的熱點(diǎn)。伴隨我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國內(nèi)高速公路、城市道路、停車場建設(shè)越來越多，對交通控制，安全管理的要求也日益提高。因此迫切需要采用高科技手段,對違法違章車輛牌照進(jìn)行登記,在這種情況下，作為信息來源的自動(dòng)檢索，圖像識(shí)別技術(shù)越來越受到人們的重視。車牌識(shí)別系統(tǒng)的出現(xiàn)成為了交通管制必不可少的有力武器。1車牌識(shí)別系統(tǒng)的目標(biāo)利用計(jì)算機(jī)等輔助設(shè)備進(jìn)行的自動(dòng)汽車牌照自動(dòng)識(shí)別就是在裝備了數(shù)字?jǐn)z像設(shè)備和計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)等軟硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)之上，通過對車輛圖像

4、的采集，采用先進(jìn)的圖像處理、模式識(shí)別和人工智能技術(shù)，在圖像中找到車牌的位置，提取出組成車牌號碼的全部字符圖像，再識(shí)別出車牌中的文字、字母和數(shù)字，最后給出車牌的真實(shí)號碼。國外的車牌識(shí)別研究始于80年代，90年代始已有不少成套的產(chǎn)品出現(xiàn)。由于我國車牌的組成及組合的方式與國外的車牌不一致，使得我們不能直接使用國外的車輛牌照識(shí)別系統(tǒng)，而必須針對我國車牌重新設(shè)計(jì)相應(yīng)的車輛牌照識(shí)別系統(tǒng)。車牌識(shí)別的使用環(huán)境、背景各有差異，目前還沒有一種算法能在不同環(huán)境、各種復(fù)雜背景條件下達(dá)到非常高的車牌識(shí)別率，因而車牌識(shí)別技術(shù)仍然是研究的重點(diǎn)。2MATLAB及其圖像處理工具概述MATL

5、AB是MATrixLABoratory(矩陣實(shí)驗(yàn)室)的縮寫,是MathWorks公司開發(fā)的一種功能強(qiáng)、效率高、簡單易學(xué)的數(shù)學(xué)軟件。MATLAB7.1是一套功能十分強(qiáng)大的工程計(jì)算及數(shù)據(jù)分析軟件,其應(yīng)用范圍涵蓋了數(shù)學(xué)、工業(yè)技術(shù)、電子科學(xué)、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑、金融、數(shù)字圖像處理等各個(gè)領(lǐng)域。MATLAB的圖像處理工具箱,功能十分強(qiáng)大,支持的圖像文件格式豐富,如*.BMP、*.JPG、*.JPEG、*.GIF、*.ti;f%95%94、*.ti;f%95%94F、*.PNG、*.PCX、*.XWD、*.HDF、*.ICO、*.CUR等。本文將給出MATLAB的圖像處理工

6、具箱中的圖像處理函數(shù)實(shí)現(xiàn)圖像處理與分析的應(yīng)用技術(shù)實(shí)例。由于照片拍攝的好壞有很多外界因素決定，由于光照強(qiáng)度的影響，晴天拍攝的照片與陰天拍攝的照片質(zhì)量肯定不一樣，白天和晚上更是不同；由于每部車的車速的不一致，慢速行駛的車輛會(huì)比快速行駛的車輛拍攝的照片質(zhì)量好一些，而且車速過快，會(huì)使照片的字跡模糊，這肯定會(huì)影響字符的識(shí)別。故要對拍攝的照片進(jìn)行灰度化、二值化、濾波等預(yù)處理。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法為：利用靜止的汽車牌照圖片，利用C語言或C++語言來對圖像進(jìn)行處理，編程很復(fù)雜，維護(hù)難度大。而MATLAB語言對處理圖像而言非常方便，可直接調(diào)用已經(jīng)編好的函數(shù)，如可直接調(diào)用現(xiàn)成的函數(shù)

7、進(jìn)行復(fù)雜的傅里葉變換、拉普拉斯變換、二值化處理、數(shù)字濾波等操作。3車牌識(shí)別系統(tǒng)的工作原理現(xiàn)在普遍通用的車牌識(shí)別系統(tǒng)通常包括兩大部分，軟件與硬件。其中軟件是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，車牌識(shí)別的核心技術(shù)就在于軟件。系統(tǒng)一般由車體感應(yīng)器，彩色攝像機(jī)．輔助光源．圖像采集與處理器，主控電腦和識(shí)別系統(tǒng)軟件構(gòu)成。系統(tǒng)軟件一般先對牌照圖像進(jìn)行濾波、二值化、校正、分割等處理，再進(jìn)行識(shí)別。軟件部分由六個(gè)主要處理子模塊組成。各模塊功能為：1)實(shí)時(shí)采集模塊實(shí)現(xiàn)對汽車牌照圖像的實(shí)時(shí)采集，并將采集的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像存儲(chǔ)；2)車牌搜索及定位模塊對數(shù)字化后的車牌進(jìn)行區(qū)域目標(biāo)搜索，并將圖像進(jìn)行

8、灰度翻轉(zhuǎn)統(tǒng)一為“白底黑字”；3)車牌分割對定位的車牌區(qū)域進(jìn)行字符分