基于matlab的汽车牌照识别方法研究Word文档格式.docx

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自动化学院

学生姓名：

周杰

专业：

电气工程与自动化

班级：

0831001

学号：

2010213043

指导教师：

徐洋

答辩组负责人：

填表时间：

二0一四年五月

重庆邮电大学教务处制

摘要

近几年，车牌识别系统作为智能交通的一个重要方向越来越受到重视。

车牌识别系统可应用于停车场管理系统、智能交通管理系统、小区车辆管理系统等各个领域，对交通管理及治安管理有着十分重要的作用。

本文针对车牌识别系统的现有技术进行了更加深入的研究。

在研究的基础上开发出一个基于MATLAB的车牌号识别系统。

该设计方案只进行Matlab软件的开发，图像采用已经采集的车牌显示清晰的汽车图片，软件包括车牌定位、车牌字符分割及车牌字符识别三个模块。

车牌定位模块中使用了基于车牌颜色的的车牌车牌定位算法；

车牌字符分割模块中，是采用基于垂直投影法的算法将牌照区域分割为单个字符；

车牌字符识别模块中，采用的是基于模板匹配的OCR算法进行识别，同时将字符分为三部分，第一部分为汉字部分，第二部分为车牌的第二个字母，第三部分为其余的字母与数字部分，三部分单独建模识别。

根据上述算法搭建了一个测试平台，通过测试平台，对大量照片进行车牌识别，测试系统的性能。

测试结果表明，本课题设计的车牌识别系统可有效地实现车牌识别，为今后的产品化奠定了很好的技术基础。

【关键词】车牌识别车牌定位字符分割字符识别

ABSTRACT

Inrecentyears,thelicenseplaterecognitionsystemisanimportantdirectionofintelligenttrafficmoreandmoreattention.Licenseplaterecognitionsystemcanbeappliedtovariousparkingmanagementsystem,intelligenttrafficmanagementsystem,vehiclemanagementsystemofcommunityandotherfields,playsanimportantroleintrafficmanagementandsecuritymanagement.

车牌定位模块中使用了基于数学形态学的的车牌车牌定位算法；

车牌字符分割模块中，是采用基于采用垂直投影法将牌照区域分割为单个字符；

车牌字符识别模块中，采用的是SVM算法进行识别，同时将模型分为三部分，第一部分为汉字部分，第二部分为车牌的第二个字母，第三部分为其余的字母与数字部分，三部分单独建模识别。

Inthispaper,theexistingtechnologyforlicenseplaterecognitionsystemhasbeenstudieddeeply.OnthebasisoftheresearchtodevelopalicenseplaterecognitionsystembasedonMATLAB.ThedevelopmentofthedesignofMatlabsoftware,theplateisalreadycollectedimagesshowclearpictureofacar,thesoftwareincludingthelicenseplatelocation,licenseplatecharactersegmentationandcharacterrecognitionoflicenseplatethreemodules.Thelicenseplatelocationmoduleusedinthevehiclelicenseplatelocationalgorithmbasedonlicenseplatecolor;

licenseplatecharactersegmentationmodule,istheusetheverticalprojectionalgorithmbasedonthelicenseplateregionisdividedintoasinglecharacter;

licenseplatecharacterrecognitionmodule,isusedtoidentifytheOCRalgorithmbasedontemplatematching,thefirstpartisChinesecharacterspartthesecondpartisthelicenseplate,thesecondlettersofthealphabet,thethirdpartisthelettersandnumbersoftherest,threeseparatepartmodelingidentification.Accordingtotheabovealgorithmtobuildatestplatform,thetestplatform,vehiclelicenseplaterecognitionofalargenumberofphotos,performancetestsystem.Thetestresultsshowthat,thelicenseplaterecognitionsystemdesignedinthisthesiscaneffectivelyrealizethelicenseplaterecognition,laidagoodtechnicalfoundationforfutureproducts.

【Keywords】LPRVehiclelicenseplatelocationCharactersegmentationCharacterrecognition

第一章绪论1

第一节本课题的研究背景1

第二节本课题的研究目的及意义2

第三节国内外发展状况2

第二章图像处理概述4

第一节图像的读取4

第二节图像的预处理4

一、图像的基础4

二、数字图像的表示4

三、图像的灰度化5

四、图像的二值化5

第三节本章小结6

第三章系统方案设计7

第一节车牌识别系统设计方案概述7

第二节系统开发环境选择7

第三节本章小结8

第四章测试结果与分析9

第一节车牌定位9

一、图像的灰度化9

二、边缘检测11

三、灰度图腐蚀12

四、图像的平滑处理13

五、车牌区域定位15

第二节车牌字符分割16

一、字符切割前彩色车牌图像的进一步处理16

二、字符分割和归一化处理17

第三节字牌字符识别19

第四节实验结果分析21

第五节本章小结22

结论23

致谢24

参考文献25

附录26

一、英文原文：

26

二、英文翻译：

30

三、源程序33

第1章绪论

第一节本课题的研究背景

随着社会经济的发展，汽车成为人们出行的重要工具之一，因此汽车的数量正在迅速增长，然而在给出行提供便利的同时，车辆管理上存在的问题日益突出，人工管理的方式已经不能满足实际的需要。

而微电子、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效率，作为信息来源的自动检测、图像识别技术越来越受到人们的重视。

近年来计算机的飞速发展和数字图像处理技术的日趋成熟，为传统的交通管理带来了巨大转变，先进的计算机处理技术，不仅可以将人力从繁琐的人工观察，监测中解放出来，而且能够大大提高其精确度，智能交通系统就是在这样的背景与目的下进行开发的。

在智能交通系统中，车牌自动识别系统是一个非常重要的发展方向。

汽车牌照等相关信息的自动采集和管理对于交通车辆管理、园区车辆管理、停车场管理、交警稽查等方面有着十分重要的意义，成为信息处理技术的一项重要研究课题[1]。

关于车牌识别系统研究，在我国已经有了十几年的发展历程，目前系统的应用还处于起步阶段，大规模投入使用的成熟系统还没有出现，汽车牌照识别系统作为改进交通管理的有效工具，技术水平仍需完善。

现目前国内车牌识别的难点有：

1）由于车牌图像采集，会受到光照条件、天气条件的影响，会出现图像模糊，对比度低，目标区域过小，色彩失真等影响，并且会伴随复杂的背景图像，这些都会影响车牌定位及识别。

2）每次采集时目标所处位置不会一样，采集视角会有很大变化，且由于车牌歪斜，将导致图像出现扭曲，

3）牌照的多样性。

其他国家的汽车牌照格式，通常只有一种。

而我国则根据不同车型、用途，规定了多种牌照格式，例如分为军车、警车、普通车等。

我国标准车牌照是由汉字、英文字母和阿拉伯数字组成的，而汉字的识别与字母和数字的识别有很大的不同，增加了识别的难度。

4）我国汽车牌照的底色和字符颜色多样，蓝底白字、黄底黑字、黑底白字、红底黑字、绿底白字、黄底黑字多种， 

5）由于环境、道路或人为因素造成汽车牌照污染严重，使得车牌的对比度降低，特征不是很明显，即使在定位准确的情况下，字符的识别也会受到很大影响。

因此现有的识别方法也不能很好的适应多变的环境，所以对车牌识别技术的研究依然是目前高科技领域的热门课题之一。

第二节本课题的研究目的及意义

车牌识别系统的主要任务是分析和处理采集到的复杂背景下的车辆图像，定位分割牌照，最后自动识别汽车牌照上的字符。

车牌识别是利用车辆牌照的唯一性来识别车辆，它是以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础的智能识别系统。

在现代化交通发展中车牌识别系统是提升交通系统智能化、现代化的重要因素，车牌识别系统能够从一幅图像中自动提取车辆图像，自动分割牌照图像，对字符进行正确识别，从而降低交通管理工作的复杂度。

车牌识别系统将获取的车辆图像进行一系列的处理后，以字符串的形式输出结果[2]，因此车牌识别系统的便捷性是人工车牌识别所不能比拟的，它拥有着很大的经济价值和发展空间，对车牌识别技术的研究是非常有意义的。

在车牌识别系统中最重要的两个技术是车牌定位和车牌字符识别，这两个技术的好坏将直接影响到整个车牌识别系统的实时性和准确性。

国内外己有不少学者对车牌定位技术做了大量的研究，但在实际的应用中还没有一个有效可行的方法，如由于车辆抖动造成车牌图像的歪斜、由于污迹和磨损造成车牌字符的模糊、由于光照不均造成车牌图像的模糊等都会或多或少影响到车牌定位的准确度。

针对以上实际情况，很多学者开始在鉴于车牌图像本身特征的基础上研究车牌定位技术，并先后提出了一些有效的定位方法，