汽车牌照识别系统学士学位论文.docx

1、汽车牌照识别系统学士学位论文中文摘要随着城市交通管理现代化水平的提高，建立在车辆牌照识别基础上的交通信号自适应控制系统、智能交通监控系统、GPS车辆管理及导航系统、智能化交通管理系统应运而生。由于汽车牌照是机动车辆管理的主要标志符号之一，因此对车辆牌照识别系统的研究就尤为重要，该研究的核心是提高车牌识别准确性，这就需要识别算法能够对环境光照条件，拍摄位置和车辆行驶速度等因素的影响有较大的鲁棒性，并能够满足实时性的要求。本文设计的主要内容包括：运用MATLAB仿真软件对后台图像进行高速，准确的处理。主要工作是利用BP神经网络算法对牌照的字符识别进行了研究。在牌照的定位之前，本文首先运用不同于当下

2、传统的方法，而是结合当前比较热门的BP神经网络来对图像进行预处理，得到了比较突出的牌照信息。然后结合牌照自身的一些固有特征，用形态学的方法进行了车牌区域的准确定位；对定位得到的车牌，再次结合牌照内部细节特征，对车牌进行投影，从而得到了车牌较为完整的分割;最后在车牌字符识别阶段，以现今比较流行的神经网络为理论基础，在原有的神经网络算法基础上进行有效改进。仿真结果表明本算法在车牌识别中具有明显的优势。本文研究内容的创新性体现在以下三个方面：(1)车牌定位阶段，采用一个改进的自适应PCNN神经网络对图像进行预处理可以得到一个细节丰富，边缘完整的二值图像，随后基于牌照固有特征，结合一种新的形态学方法，

3、可以得到多个车牌候选区域：(2)车牌字符分割阶段，为了满足算法实时性的要求，对畸变车牌进行预处理时，采用字符的行特征来描述本文的倾斜校正算法，之后，基于改进的投影特征图对字符图像分割；(3)字符识别阶段，为了提高算法的准确性，采用改进的BP神经网络。关键词：数字图像处理 车牌识别 字符识别 神经网络An Arithmetic Research Based On Neural Network for Car License Plate RecognitionAbstractWith the rapid development of domestic traffic management, the

4、se systems that are based on the license plate recognition appeared at the right moment, such as the traffic signal automation management system, intelligent traffic monitor system, GPS, automation parking toll system, and intelligence traffic system, . Because license plate is a important part of v

5、ehicle management system, so the research of license plate system is particularly important .The core of arithmetic of license plate system is how to improve the recognition, so it requires recognition algorithm has great robustness for the impact of light conditions of the environment and taken the

6、 position and vehicle speed it also can satisfy the timely requirement.In this paper, my work is focused on the image processing based on MATLAB emulator. Three problems were analyzed, which are license locating, segmentation and character recognition. Before license locating, artificial neural netw

7、ork (ANN) is adopted to handle the image, then the information of license plate is obtained in evidence. To locate the license plate, the inherent features of license plate being used, and then use mathematical morphology to locate the license plate accurately; According to the inside features of lo

8、cating license plate, the plate-area is pop out by project the license plate; The last step is characters recognition, ANN is the key tool in recognition. An improved neural network is designed to segment the characters. The whole license plate recognition is achieved through those steps. The result

9、 of emulator proves that my arithmetic would be able to improve the rate of recognition, effectively.My work has three innovations. Firstly, An improved and automatic PCNN neural network is used to dispose the image, and A binary image is gained, which has an abundant details, intact edges, then T g

10、et lots of candidate areas of license plate, based on the inside features of license plate and a new mathematics morphology. Secondly, when the change image is handled, an arithmetic based on the line features of characters is used, and then segment the image of characters based on improved project

11、features. Thirdly, I improve on BP neural network to improve the rate of recognition.KEY WORDS: Digital Image Processing License Plate Recognition Character Recognition Neural Network.目录第一章 绪论 11.1选题的背景和意义 11.2车牌识别的技术研究 21.3本文研究的内容 5第二章 车牌预处理及定位与分割算法研究 72.1图像预处理 72.2车牌定位算法介绍 11第三章 汽车牌照字符分割方法研究 123.1

12、车牌字符的一般特征分析 123.2字符分割方法研究 123.3基于垂直投影和优割字符分割方法 143.4实验结果及分析 18第四章 汽车牌照字符分割 204.1车牌图像倾斜的纠正 204.2基于投影图的字符图像的分割 244.3字符的归一化 27第五章 汽车牌照的字符识别 305.1车牌字符特征提取 305.2基于BP神经网络的字符识别 315.3本文的BP网络结构 42总结 43参考文献 44附录 46致谢 47第一章 绪论20世纪90年代以来，伴随着我国经济的快速腾飞，国民经济的高速发展，机动车辆规模及数量大幅度增加，与此同时，公路上违章违规的车辆也屡见不鲜，由此造成的交通事故、环境污染屡

13、见不鲜，鉴于此，城市交通管理现代化水平的提高势在必行，迫切需要采用高科技手段来实时监控和检测路上行驶的车辆，以加强交通管理水平。针对这种情况，管理部门已经着手进行诸如交通信号自适应控制系统、智能交通监控系统、GPS车辆管理及导航系统、停车场自动收费系统、汽车牌照自动识别等智能化交通管理系统的研制。由于汽车牌照是机动车辆管理的主要标志符号之一，因此车辆牌照识别系统的研究就显得愈加重要。该系统的应用要求对车牌正确识别具有较高的识别率。这就需要该系统能够对环境光照条件，拍摄位置和车辆行驶速度等因素的影响有较大的鲁棒性，并能够满足实时性的要求。1.1选题的背景和意义鉴于交通管理的现状，智能交通系统 (

14、Intelligent Transportation Systems，ITSs)的研究正在如火如荼的开展，目前的研究表明：ITSs可以帮助提高交通管理的机动性和交通安全，通过使用这些先进的技术，也提高了交通管理的效率。ITSS由16种基础技术知识系统构成l，这些系统又被分为：智能基础设施系统和智能车辆系统。LPR技术隶属于于智能交通系统，也是车辆自动识别技术 (automatic vehicle identification，AVL)的重要组成部分，它在现代交通监管及管理中发挥着越来越大的作用。LPR被认为是智能基础设施系统的核心构成，例如电子收费系统(收费站，负费停车场)，高速公路，和交通监

15、管上的人工管理系统。此外，由于日益增长的安全需求，使得车辆识别技术变得极为重要，为了监控身份未知的车辆进入一些隐私领域，上述提到的系统也可被用于车辆进出控制系统。LPR的任务是处理、分析摄取的汽车图像，用以自动识别汽车牌号。在不影响汽车状态的情况下，大部分LPR系统的工作由计算机自动完成，从而可降低工作复杂度。已有的LPR技术或多或少都还存在某些缺陷，尤其是在实时性和识别率方面不够成熟。本文的研究是希望通过算法深入探讨，建立基于算法的实际系统，在固定的交通路口或收费站口，配合已安装的视频监视系统，在接收视频的后台实时的对前方或后方运行的汽车进行车辆牌照检查。当发现违章车辆闯关或排放大量污物、灰

16、尘时，通过采集该汽车的静态视频图片，并将其资料纳入后台处理，实现实时的车辆信息管理，从而既达到了省时、省力的效果，提高了交通管理的现代化、智能化水平，又减轻交通管理、环境监护部门的压力。因此，本课题的研究对于提高城市交通管理水平，维护城市环境清洁，加快交通管理，环境保护现代化步伐具有很重要的实际使用价值。1.2车牌识别的技术研究一个LPR系统通常包括前端视频采集设备，照明设备，基于DSP的硬件图像处理平台，终端计算机系统，识别软件，后台数据LPR系统中，外围摄像系统把采集到的视频信息，经由一个高速的网络传输系统，把图像交由后台的视频图像处理平台进行处理，处理的结果根据实际需要与终端平台，数据库，或其它输入输出外设进行互连。在整个系统中，核心的部分是基于软件算法实现的图像处理模块。硬件参考图如图1-1：图1-1汽车牌照识别系统硬件构成根据图1-1，车牌自动识别的算法主要分成三个步骤: