车牌识别系统MATLAB源代码完整解析.docx
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车牌识别系统MATLAB源代码完整解析
clc;clearall;closeall;
[filename,pathname,filterindex]=uigetfile（{'*.jpg;*.tif;*.png;*.gif','AllImageFiles';...
'*.*','AllFiles'},'选择待处理图像',...
'images\01.jpg'）;
file=fullfile（pathname,filename）;%文件路径和文件名创建合成完整文件名
id=Get_Id（file）;%得到file中的所有对象
Img=imread（file）;%根据路径和文件名读取图片到Img
[Plate,bw,Loc]=Pre_Process（Img）;%车牌区域预处理
result=Plate_Process（Plate,id）;%车牌区域二值化处理
%寻找连续有文字的块，若长度大于某阈值，则认为该块有两个字符组成，需要分割
bw=Segmation（result）;
words=Main_Process（bw）;%主流程处理
Write_Mask（words,id）;%写出到模板库
str=Pattern_Recognition（words）;%识别
functionid=Get_Id（file）
%获取图像id信息
%输入参数：
%file——图像路径
%输出参数：
%id——图像id信息
info=imfinfo（file）;
FS=[422227354169293184235413214202...
13093849006112029798686137193...
8055846208699475811062115...
5907252168604575397950223];
id=find（FS==info.FileSize）;
ifisempty（id）
warndlg（'未建立该图像模板库，可能运行出错！
','警告'）;
id=1;
end
functionR=Cubic_Spline（P）
%三次样条插值
%输入参数：
%P——节点矩阵
%输出参数：
%R——样条节点矩阵
%计算相邻插值点之间的弦长
chordlen=sqrt（sum（diff（P,[],1）.^2,2））;
%将弦长参数归一化到[0,1]上
chordlen=chordlen/sum（chordlen）;
%计算每个插值节点处的累加弦长，作为给点处的参数
cumarc=[0;cumsum（chordlen）];
x=cumarc;
N=size（P,1）;
R=[];
%以下部分为一元三次样条插值的程序，对于空间三维数据，以同样的累加
%弦长作为参数，对x，y，z分量做三次一元样条插值得到的结果便是对三维数据
%做三次样条插值
fork=1:
size（P,2）
y=P（:
k）;
m=zeros（1,N）;
M=zeros（1,N）;
n=m;
d=m;
A=eye（N）;
A=2*A;
m
（1）=1;
n（N）=1;
m（N）=1;
n
（1）=1;
fori=2:
N-1
m（i）=（x（i+1）-x（i））/（x（i+1）-x（i-1））;
n（i）=1-m（i）;
d（i）=6*（（y（i+1）-y（i））/（x（i+1）-x（i））-（y（i）-y（i-1））/（x（i）-x（i-1）））/（x（i+1）-x（i-1））;
end
forj=1:
N-1
A（j,j+1）=m（j）;
A（j+1,j）=n（j+1）;
end
p=A（2:
N-1,2:
N-1）;
q=d（2:
N-1）;
Q=inv（p）*q';
M=zeros（1,N）;
M（1,1）=0;
M（1,N）=0;
M（1,2:
N-1）=Q;
S=[];
temp=[];
fori=1:
N-1
%对每一个分量计算出来的插值曲线进行采样，以便将其画出。
s=50;%采样点个数
z=linspace（x（i）,x（i+1）,s）;
h=x（i+1）-x（i）;
forj=1:
length（z）
S（j）=M（i）*（（x（i+1）-z（j））^3）/（6*h）+M（i+1）*（（z（j）-x（i））^3）/（6*h）+（y（i）-M（i）*（h^2）/6）*（（x（i+1）-z（j））/h）+（y（i+1）-M（i+1）*h^2/6）*（（z（j）-x（i））/h）;
end
temp=[tempS];
end
R（:
k）=temp;
end
functionmask=Get_PointSplineMask（Img,Ptn）
%获取封闭有序节点的蒙板图像
%Img——图像矩阵
%Ptn——封闭有序节点
%输出参数：
%mask——蒙板图像
ifndims（Img）==3
I=rgb2gray（Img）;
else
I=Img;
end
mask=zeros（size（I））;
Ptn=Cubic_Spline（Ptn）;%样条插值
fori=1:
size（Ptn,1）-1
pt1=Ptn（i,:
）;%线段起点
pt2=Ptn（i+1,:
）;%线段终点
x1=pt1
（1）;y1=pt1
（2）;
x2=pt2
（1）;y2=pt2
（2）;
%直线段参数
A=（y1-y2）/（x1*y2-x2*y1）;
B=（-x1+x2）/（x1*y2-x2*y1）;
%直线段取点
xk=linspace（min（x1,x2）,max（x1,x2））;
ifB==0
yk=linspace（min（y1,y2）,max（y1,y2））;
else
yk=（-1-A*xk）/B;
end
%赋值操作
forj=1:
length（xk）
if~isnan（round（yk（j）））&&~isnan（round（xk（j）））&&...
~isinf（round（yk（j）））&&~isinf（round（xk（j）））&&...
round（yk（j））>0&&round（xk（j））>0
mask（round（yk（j））,round（xk（j）））=1;
end
end
end
mask=logical（mask）;%类型转换
mask=bwmorph（mask,'bridge'）;%桥接操作
mask=imfill（mask,'hole'）;%补洞操作
functionIm=Image_Rotate（Img,num,flag）
%旋转校正函数
%输入函数：
%Img——图像矩阵
%num——图像序号
%flag——显示图像窗口
%输出函数：
%Im——结果图像
ifnargin<3
flag=0;
end
role=[600-135100100-52-1220-5-2062];
Im=imrotate（Img,role（num）,'bilinear'）;
ifflag
figure
（2）;
subplot（1,2,1）;imshow（Img）;title（'原图像'）;
subplot（1,2,2）;imshow（Im）;title（'旋转图像'）;
end
functionwords=Main_Process（bw,flag_display）
%主流程处理，分割字符并获取
%输入参数：
%bw——车牌区域图像
%flag_display——显示图像标记
%输出参数：
%words——车牌字符数据
ifnargin<2
flag_display=1;
end
[m,n]=size（bw）;
k1=1;
k2=1;
s=sum（bw）;%列积分投影
j=1;%列游标
whilej~=n
%寻找车牌图像左侧边界
whiles（j）==0&&j<=n-1
j=j+1;
end
k1=j-1;%车牌图像左侧边界
%寻找车牌图像右侧边界
whiles（j）~=0&&j<=n-1
j=j+1;
end
k2=j-1;%车牌图像右侧边界
Tol=round（n/6.5）;%字符区域宽度约束
ifk2-k1>Tol
[val,num]=min（sum（bw（:
[k1+5:
k2-5]）））;
bw（:
k1+num+5）=0;%抹去该字符
end
end
%再切割
bw=Segmation（bw）;
%切割出7个字符
[m,n]=size（bw）;
wideTol=round（n/20）;%区域宽度最小约束
rateTol=0.25;%中心区域比值约束
flag=0;
word1=[];
whileflag==0
[m,n]=size（bw）;
left=1;
wide=0;
%找到空隙位置
whilesum（bw（:
wide+1））~=0
wide=wide+1;
end
ifwide%认为是左侧干扰
bw（:
1:
wide）=0;%抹去干扰区域
bw=Segmation（bw）;
else
%提取字符区域
temp=Segmation（imcrop（bw,[11widem]））;
[m,n]=size（temp）;
tall=sum（temp（:
））;%该字符所有像素之和
%该字符图像2/3图像区域像素和
two_thirds=sum（sum（temp（round（m/3）:
2*round（m/3）,:
）））;
rate=two_thirds/tall;%中间区域像素/全局区域像素
ifrate>rateTol
flag=1;
word1=temp;%提取WORD1
end
bw（:
1:
wide）=0;%抹去已处理的区域
bw=Segmation（bw）;
end
end
%分割出第二个字符
[word2,bw]=Word_Segmation（bw）;
%分割出第三个字符
[word3,bw]=Word_Segmation（bw）;
%分割出第四个字符
[word4,bw]=Word_Segmation（bw）;
%分割出第五个字符
[word5,bw]=Word_Segmation（bw）;
%分割出第六个字符
[word6,bw]=Word_Segmation（bw）;
%分割出第七个字符
[word7,bw]=Word_Segmation（bw）;
wid=[size（word1,2）size（word2,2）size（word3,2）...
size（word4,2）size（word5,2）size（word6,2）size（word7,2）];
[maxwid,indmax]=max（wid）;
maxwid=maxwid+10;
wordi=word1;
wordi=[zeros（size（wordi,1）,round（（maxwid-size（word1,2））/2））wordizeros（size（wordi,1）,round（（maxwid-size（word1,2））/2））];
word1=wordi;
wordi=word2;
wordi=[zeros（size（wordi,1）,round（（maxwid-size（word2,2））/2））wordizeros（size（wordi,1）,round（（maxwid-size（word2,2））/2））];
word2=wordi;
wordi=word3;
wordi=[zeros（size（wordi,1）,round（（maxwid-size（word3,2））/2））wordizeros（size（wordi,1）,round（（maxwid-size（word3,2））/2））];
word3=wordi;
wordi=word4;
wordi=[zeros（size（wordi,1）,round（（maxwid-size（word4,2））/2））wordizeros（size（wordi,1）,round（（maxwid-size（word4,2））/2））];
word4=wordi;
wordi=word5;
wordi=[zeros（size（wordi,1）,round（（maxwid-size（word5,2））/2））wordizeros（size（wordi,1）,round（（maxwid-size（word5,2））/2））];
word5=wordi;
wordi=word6;
wordi=[zeros（size（wordi,1）,round（（maxwid-size（word6,2））/2））wordizeros（size（wordi,1）,round（（maxwid-size（word6,2））/2））];
word6=wordi;
wordi=word7;
wordi=[zeros（size（wordi,1）,round（（maxwid-size（word7,2））/2））wordizeros（size（wordi,1）,round（（maxwid-size（word7,2））/2））];
word7=wordi;
%figure
（1）;
%subplot（2,7,1）;imshow（word1）;title（'字符1'）;
%subplot（2,7,2）;imshow（word2）;title（'字符2'）;
%subplot（2,7,3）;imshow（word3）;title（'字符3'）;
%subplot（2,7,4）;imshow（word4）;title（'字符4'）;
%subplot（2,7,5）;imshow（word5）;title（'字符5'）;
%subplot（2,7,6）;imshow（word6）;title（'字符6'）;
%subplot（2,7,7）;imshow（word7）;title（'字符7'）;
%切割出的字符归一化大小为40*20,此处演示
word11=imresize（word1,[4020]）;
word21=imresize（word2,[4020]）;
word31=imresize（word3,[4020]）;
word41=imresize（word4,[4020]）;
word51=imresize（word5,[4020]）;
word61=imresize（word6,[4020]）;
word71=imresize（word7,[4020]）;
%subplot（2,7,8）;imshow（word11）;title（'字符1'）;
%subplot（2,7,9）;imshow（word21）;title（'字符2'）;
%subplot（2,7,10）;imshow（word31）;title（'字符3'）;
%subplot（2,7,11）;imshow（word41）;title（'字符4'）;
%subplot（2,7,12）;imshow（word51）;title（'字符5'）;
%subplot（2,7,13）;imshow（word61）;title（'字符6'）;
%subplot（2,7,14）;imshow（word71）;title（'字符7'）;
%赋值操作
words.word1=word11;
words.word2=word21;
words.word3=word31;
words.word4=word41;
words.word5=word51;
words.word6=word61;
words.word7=word71;
ifflag_display
figure;
subplot（2,7,1）;imshow（word1）;title（'字符1','FontWeight','Bold'）;
subplot（2,7,2）;imshow（word2）;title（'字符2','FontWeight','Bold'）;
subplot（2,7,3）;imshow（word3）;title（'字符3','FontWeight','Bold'）;
subplot（2,7,4）;imshow（word4）;title（'字符4','FontWeight','Bold'）;
subplot（2,7,5）;imshow（word5）;title（'字符5','FontWeight','Bold'）;
subplot（2,7,6）;imshow（word6）;title（'字符6','FontWeight','Bold'）;
subplot（2,7,7）;imshow（word7）;title（'字符7','FontWeight','Bold'）;
subplot（2,7,8）;imshow（word11）;title（'字符1','FontWeight','Bold'）;
subplot（2,7,9）;imshow（word21）;title（'字符2','FontWeight','Bold'）;
subplot（2,7,10）;imshow（word31）;title（'字符3','FontWeight','Bold'）;
subplot（2,7,11）;imshow（word41）;title（'字符4','FontWeight','Bold'）;
subplot（2,7,12）;imshow（word51）;title（'字符5','FontWeight','Bold'）;
subplot（2,7,13）;imshow（word61）;title（'字符6','FontWeight','Bold'）;
subplot（2,7,14）;imshow（word71）;title（'字符7','FontWeight','Bold'）;
end
functionmask=Mask_Process（Img,id）
%图像蒙版处理函数
%输入参数：
%Img——图像矩阵
%id——图像序号
%输出参数：
%mask——模板图像
%如果已经存在模板图像则不再取模板
filename=sprintf（'mask\\mask%d.jpg',id）;
ifexist（filename,'file'）
mask=imread（filename）;
if~isa（mask,'logical'）
mask=im2bw（mask）;
end
sz=size（Img）;
if~isequal（sz（1:
2）,size（mask））
mask=imresize（mask,sz（1:
2））;
mask=logical（mask）;
end
return;
end
I=Img;
Ptn=[];
figure;
subplot（1,3,1）;imshow（I）;
title（'取点_{左键取点，右键退出}','Color','r',...
'FontWeight','Bold'）;
holdon;
set（gcf,'units','normalized','position',[0011]）;
[x,y,button]=ginput
（1）;%点击
whilebutton==1
plot（x,y,'r+','LineWidth',2）;%绘制节点
Ptn=[Ptn;xy];%存储节点
[x,y,button]=ginput
（1）;%点击
end
ifsize（Ptn,1）<2
return;
end
Ptn=[Ptn;Ptn（1,:
）];
plot（Ptn（:
1）,Ptn（:
2）,'ro-','LineWidth',2,'MarkerFaceColor','k'）;
title（'原图像','Color','k',...
'FontWeight','Bold'）;
mask=Get_PointSplineMask（I,Ptn）;%获取蒙板图像
subplot（1,3,2）;imshow（mask）;
title（'蒙板图像','Color','k',...
'FontWeight','Bold'）;
ifndims（I）==3
I1=I.*uint8（cat（3,mask,mask,mask））;
else
if~isequal（size（I）,size（mask））
mask=imresize（mask,size（I））;
mask=logical（mask）;
end
I1=I.*mask;
end
subplot（1,3,3）;imshow（I
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