基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)

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1、湘潭大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第一章緒論1.1問(wèn)題概述隨著我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，大量在公共場(chǎng)合的汽車(chē)需要得到監(jiān)管，為了更好地進(jìn)行管理，必須對(duì)車(chē)輛進(jìn)行一種確認(rèn)，而車(chē)牌識(shí)別就是其中最有效的確認(rèn)方法，車(chē)牌識(shí)別LPR是LicensePlateRecognition的簡(jiǎn)稱，他是智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportationSystems，ITS)的一個(gè)重要組成部分。車(chē)牌識(shí)別技術(shù)的運(yùn)用使得“大輸入小輸出”成為了可能——輸入一幅很大存儲(chǔ)量的圖像，輸出時(shí)僅僅是很小存儲(chǔ)量的數(shù)字，這必然使得其在大量存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)庫(kù)相連等方

2、面有無(wú)可替代的優(yōu)越性。車(chē)牌識(shí)別技術(shù)在高速公路收費(fèi)站、路口監(jiān)測(cè)(電子警察)、大型停車(chē)場(chǎng)等場(chǎng)所具有廣闊的發(fā)展前景。1.1.1問(wèn)題的來(lái)源近幾年，我國(guó)道路交通迅猛發(fā)展，隨之也帶來(lái)了對(duì)交通管理自動(dòng)化的迫切需求。車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別的研究與開(kāi)發(fā)一直是現(xiàn)代化交通發(fā)展中倍受關(guān)注的問(wèn)題，也是制約交通系統(tǒng)智能化、現(xiàn)代化的重要因素。智能交通系統(tǒng)己成為當(dāng)前交通管理發(fā)展的主要方向，而車(chē)牌識(shí)別技術(shù)作為智能交通系統(tǒng)的核心，起著舉足輕重的作用。車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用范圍，主要應(yīng)用于:(1)高速公路收費(fèi)、監(jiān)控管理;(2)小區(qū)、停車(chē)場(chǎng)管理;(3)城市

3、道路監(jiān)控、違章管理;(4)車(chē)牌登錄、驗(yàn)證;(5)車(chē)流統(tǒng)計(jì)、安全管理等。車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用于這些系統(tǒng)，可以解決通緝車(chē)輛的自動(dòng)稽查問(wèn)題，可以解決車(chē)流高峰期因出入口車(chē)流瓶頸造成的路橋卡口、停車(chē)場(chǎng)交通堵塞問(wèn)題，可以解決因工作人員作弊造成的路橋卡口、高速公路、停車(chē)場(chǎng)應(yīng)收款流失的問(wèn)題，還可以以最簡(jiǎn)單的方式完成交通部門(mén)的車(chē)輛信息聯(lián)網(wǎng)，解決數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)自動(dòng)化，模糊查詢的問(wèn)題。車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)可安裝于公路收費(fèi)站、停車(chē)場(chǎng)、十字路口等交通關(guān)卡處，其具體應(yīng)用可概括為:64第頁(yè)湘潭大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(l)交通監(jiān)控利用車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)的攝像設(shè)備，可

4、以直接監(jiān)視相應(yīng)路段的交通狀況，獲得車(chē)輛密度、隊(duì)長(zhǎng)、排隊(duì)規(guī)模等交通信息，防范和觀察交通事故。它還可以同雷達(dá)測(cè)速器或其他的檢測(cè)器配合使用，以檢測(cè)違犯限速值的車(chē)輛。當(dāng)發(fā)現(xiàn)車(chē)輛超速時(shí)，攝像機(jī)獲取該車(chē)的圖像，并得到該車(chē)的牌照號(hào)碼，然后給該車(chē)超速的警告信號(hào)。(2)交通流控制指標(biāo)參量的測(cè)量，為達(dá)到交通流控制的目標(biāo)，一些交通流指標(biāo)的測(cè)量相當(dāng)重要。該系統(tǒng)能夠測(cè)量和統(tǒng)計(jì)很多交通流指標(biāo)參數(shù)，如總的服務(wù)流率，總行程時(shí)間，總的流入量流出量，車(chē)型及車(chē)流組成，日車(chē)流量，小時(shí)/分鐘車(chē)流量，車(chē)流高峰時(shí)間段，平均車(chē)速，車(chē)輛密度等。這也為交通誘導(dǎo)系統(tǒng)提

5、供必要的交通流信息。(3)高速公路上的事故自動(dòng)測(cè)報(bào)這是由于該系統(tǒng)能夠監(jiān)視道路情況和測(cè)量交通流量指標(biāo)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)超速、堵車(chē)、排隊(duì)、事故等交通異?，F(xiàn)象。(4)對(duì)養(yǎng)路費(fèi)交納、安全檢查、運(yùn)營(yíng)管理實(shí)行不停車(chē)檢查根據(jù)識(shí)別出的車(chē)牌號(hào)碼從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出該車(chē)檔案材料，可發(fā)現(xiàn)沒(méi)及時(shí)交納養(yǎng)路費(fèi)的車(chē)輛。另外，該系系統(tǒng)還可發(fā)現(xiàn)無(wú)車(chē)牌的車(chē)輛。若同車(chē)型檢測(cè)器聯(lián)用，可迅速發(fā)現(xiàn)所掛車(chē)牌與車(chē)型不符的車(chē)輛。(5)車(chē)輛定位由于能自動(dòng)識(shí)別車(chē)牌號(hào)碼，因而極易發(fā)現(xiàn)被盜車(chē)輛，以及定位出車(chē)輛在道路上的行駛位置。這為防范、發(fā)現(xiàn)和追蹤涉及車(chē)輛的犯罪，保護(hù)重要車(chē)輛(如運(yùn)鈔

6、車(chē))的安全有重大作用，從而對(duì)城市治安及交通安全有重要的保障作用。車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)擁有廣闊的應(yīng)用前景，但若在每個(gè)街口都裝配一套全新的車(chē)輛探測(cè)器的硬件系統(tǒng)則投資巨大，所以急需一個(gè)純軟件實(shí)行的車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)來(lái)最大限度的減少費(fèi)用，而純軟件的設(shè)計(jì)，不僅投資小而且靈活性高，適合我國(guó)的國(guó)情。1.1.2目的和意義車(chē)牌識(shí)別LPR是智能交通系統(tǒng)(ITS)的一個(gè)重要組成部分。在社會(huì)生活，治安管理等方面有很大的作用。車(chē)牌識(shí)別技術(shù)的運(yùn)用使得“大輸入小輸出”成為了可能——輸入一幅很大存儲(chǔ)量的圖像，輸出時(shí)僅僅是很小存儲(chǔ)量的數(shù)字，這必然使得其在

7、大量存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)庫(kù)相連等方面有無(wú)可替代的優(yōu)越性。1.1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀64第頁(yè)湘潭大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)從20世紀(jì)90年代初，國(guó)外就已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)汽車(chē)牌照自動(dòng)識(shí)別的研究，其主要途徑就是對(duì)車(chē)牌的圖像進(jìn)行分析，自動(dòng)提取車(chē)牌信息，確定汽車(chē)牌號(hào)。在各種應(yīng)用中，有使用模糊數(shù)學(xué)理論也有用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的算法來(lái)識(shí)別車(chē)牌中的字符，但由于外界環(huán)境光線變化、光路中有灰塵、季節(jié)環(huán)境變化及車(chē)牌本身比較模糊等條件的影響，給車(chē)牌的識(shí)別帶來(lái)較大的困難。國(guó)外的相關(guān)研究有:(1)JBarroso提出的基于掃描行高頻分析的方法;(2)I.T.Lancast

8、er提出的類字符分析方法等.為了解決圖像惡化的問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外采用主動(dòng)紅外照明攝像或使用特殊的傳感器來(lái)提高圖像的質(zhì)量，繼而提高識(shí)別率，但系統(tǒng)的投資成本過(guò)大，不適合普遍的推廣.車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)中的兩個(gè)關(guān)鍵子系統(tǒng)是車(chē)牌定位系統(tǒng)和車(chē)牌字符識(shí)別系統(tǒng)。關(guān)于車(chē)牌定位系統(tǒng)的研究，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)作了大量的工作，但實(shí)際效果并不是很理想，比如車(chē)牌圖像的傾斜、車(chē)牌表面的污穢和磨損、光