图像处理技术
目录
一．引言 (1)
二．目的和意义 (1)
三．设计原理 (1)
四.字符分割程序 (2)
五.结果 (4)
六.测试代码 (5)
七.系统的不足 (5)
八.总结 (5)
九.心得体会 (5)
十.致谢 (6)
十一.参考文献 (6)
一．引言
随着人们生活水平的不断提高,机动车辆数量大幅度增加，与之相配套的高速公路，城市路网及停车场越来越多，显著提高了人们对交通控制方面的要求。由于计算机技术的发展，信息处理水平的提高使智能交通系统成为世界交通领域研究的重要课题。其中车牌识别是智能交通系统的重要组成部分。车牌识别系统能够自动、实时地检测车辆、识别汽车车牌，从而监控车辆的收费、闯关、欠费以及各种舞弊现象。本系统为基于蓝色车牌的车牌识别系统，它能够识别非蓝色车辆的蓝底白字车牌。该系统通过车牌提取、车牌定位、预处理、字符分割、字符识别五个模块组成车牌识别系统。
二．目的和意义
通过对车牌识别系统的研究，自己开发小型车牌识别系统，虽有一定的局限性与不完整性，但可以使自己更加的熟悉MATLAB语言，激发对研究的兴趣，拓宽知识面，为自己以后的研究打下基础。在提升自身科研能力的同时，还能提高团队合作精神，清楚团队成员的分工，协调成员间的工作，为今后的团队合作研究积累经验。
三.设计原理
字符分割在此系统中有着承前启后的作用。它在前期车牌定位的基础上进行字符的分割，然后利用分割的结果进行字符的识别。字符识别的算法很多，应为车牌字符间间隔较大，不会出现字符粘连的情况，所以此处采用的方法为寻找连续有文字的块，若长度大于某阈值，则认为组成该块有两个字符，需要分割。一般分割出来的字符要进行进
一步的处理，以满足下一步字符识别的需要。但是对于车牌的识别，并不需要太多的处理就可以达到正确的目的。在此系统中只进行了归一化处理，然后进行后期处理。
四．字符分割程序
function Img_cat(I)
% 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
d=qiege(I);
[m,n]=size(d);
k1=1;k2=1;s=sum(d);j=1;
while j~=n
while s(j)==0
j=j+1;
end
k1=j;
while s(j)~=0 && j<=n-1
j=j+1;
end
k2=j-1;
if k2-k1>=round(n/6.5)
[val,num]=min(sum(d(:,[k1+5:k2-5])));
d(:,k1+num+5)=0; % 分割
end
end
% 再切割
d=qiege(d);
% 切割出 7 个字符,首先对车牌图像自左向右逐列扫描，寻找连续有文字的区间块，将该区间块的有效宽度与某一固定阈值(本文设定的阈值为10，可更改)进行比较，若小于该设定阈值，则认为是左侧干扰，裁剪干扰区域；反之，分割出该模糊字符块
y1=10;y2=0.25;flag=0;word1=[];
while flag==0 %flag为自定义，用作标记循环
[m,n]=size(d); %返回矩阵d的尺寸信息，并存储在m，n中。其中m中存储的是行数，n中存储的是列数
left=1;wide=0;
while sum(d(:,wide+1))~=0
wide=wide+1;
end
if wide d(:,[1:wide])=0;%将字符区域设置为黑色 d=qiege(d);%处理干扰后切割出该黑色区域 else temp=qiege(imcrop(d,[1 1 wide m]));%分割出该模糊字符块 [m,n]=size(temp); all=sum(sum(temp)); two_thirds=sum(sum(temp([round(m/3):2*round(m/3)],:))); if two_thirds/all>y2 图像归一化处理 flag=1;word1=temp; end d(:,1:wide)=0;d=qiege(d); end end % 分割出第2~7个字符 [word2,d]=getword(d); [word3,d]=getword(d); [word4,d]=getword(d); [word5,d]=getword(d); [word6,d]=getword(d); [word7,d]=getword(d); [m,n]=size(word1); % 商用系统程序中归一化大小为 40*20,此处演示word1=imresize(word1,[40 20]); word2=imresize(word2,[40 20]); word3=imresize(word3,[40 20]); word4=imresize(word4,[40 20]); word5=imresize(word5,[40 20]); word6=imresize(word6,[40 20]); word7=imresize(word7,[40 20]); imwrite(word1,'save\1.jpg'); imwrite(word2,'save\2.jpg'); imwrite(word3,'save\3.jpg'); imwrite(word4,'save\4.jpg'); imwrite(word5,'save\5.jpg'); imwrite(word6,'save\6.jpg'); imwrite(word7,'save\7.jpg'); End 五．结果 六．测试代码 function zln_Main() a=imread('save\dw.jpg'); [d]=Img_process(a); Img_cat(d); figure subplot(1,7,1),imshow(imread('save\1.jpg')),title('word1'); subplot(1,7,2),imshow(imread('save\2.jpg')),title('word2'); subplot(1,7,3),imshow(imread('save\3.jpg')),title('word3'); subplot(1,7,4),imshow(imread('save\4.jpg')),title('word4'); subplot(1,7,5),imshow(imread('save\5.jpg')),title('word5'); subplot(1,7,6),imshow(imread('save\6.jpg')),title('word6'); subplot(1,7,7),imshow(imread('save\7.jpg')),title('word7'); end 七．系统的不足 基于蓝色车牌的车牌识别系统无法识别蓝色车身的车牌和其他颜色的车牌；以提取的无倾斜车牌为研究对象，忽略了车牌的倾斜问题；提取车牌模板时的光照问题；车牌边框、柳丁以及车牌亮度不均等不利因素；车牌背景的限制（不能有大面积的蓝色障碍物）。 八．总结 在车牌识别系统的字符分割部分实现，通常有间距、间隙切分法，投影法，识别切分法。本系统采用的是投影法，利用垂直投影（即一列一列的统计像素）来进行字符分割，计算每一列中心黑色像素的总和，这种切分虽然速度快，但对不规范的字符会出现误分割的情况。字符分割的具体算法：在图像的大致高度中（在qiege程序实现）自左向右的逐列扫描，遇到第一个黑色像素则是字符分割的起始位置，继续扫描，直至有一列没有黑色像素，则认为分割结束，继续这种方法直至图像最右端，这样则找到每个字符的稍精确的宽度范围。在一直每 个字符的范围内，再自上而下和自下而上逐行扫描。 九．心得体会 本车牌识别系统主要包括车牌提取、车牌定位、预处理、字符分割、字符识别。本人负责车牌的字符分割，本文主要探讨了字符分割的方法及算法分析。在字符分割过程中，我们用的是垂直投影法，这种方法的主要优点是在二值化很好的情况下，可以很好的把字符分割出来，但是在二值化并预处理后仍有字符粘连的情况字符无法分割。在此系统的完成过程中，我发现好多系统项目都有相似之处，我相信在钻研本系统中所得到的收获对以后的其他课题研究有很大帮助。而且增强团队之间的团结协作的能力，我更喜欢组织的探讨问题的氛围，学习到了他人的长处明白了自己的不足。 十．致谢 组长：xxx。在他的帮助下我能系统的掌握设计一个项目的流程及应该注意的事项。他帮助我解决了自己解决不了的许多问题。 十一．参考文献 张德丰.详解MATLAB数字图像处理 杨为民.王世文.车牌自动识别技术及应用 邹永星.车牌字符分割方法的研究 白建华.车牌字符分割及识别算法研究 ( 附录 车牌识别程序 clear ; close all; %Step1 获取图像装入待处理彩色图像并显示原始图像 Scolor = imread('');%imread函数读取图像文件 %将彩色图像转换为黑白并显示 Sgray = rgb2gray(Scolor);%rgb2gray转换成灰度图 " figure,imshow(Scolor),title('原始彩色图像');%figure命令同时显示两幅图 figure,imshow(Sgray),title('原始黑白图像'); %Step2 图像预处理对Sgray 原始黑白图像进行开操作得到图像背景s=strel('disk',13);%strel函数 Bgray=imopen(Sgray,s);%打开sgray s图像 figure,imshow(Bgray);title('背景图像');%输出背景图像 %用原始图像与背景图像作减法，增强图像 Egray=imsubtract(Sgray,Bgray);%两幅图相减 ￥ figure,imshow(Egray);title('增强黑白图像');%输出黑白图像 %Step3 取得最佳阈值，将图像二值化 fmax1=double(max(max(Egray)));%egray的最大值并输出双精度型 fmin1=double(min(min(Egray)));%egray的最小值并输出双精度型 level=(fmax1-(fmax1-fmin1)/3)/255;%获得最佳阈值 bw22=im2bw(Egray,level);%转换图像为二进制图像 bw2=double(bw22); %Step4 对得到二值图像作开闭操作进行滤波 、 figure,imshow(bw2);title('图像二值化');%得到二值图像 grd=edge(bw2,'canny')%用canny算子识别强度图像中的边界 车牌识别 电子1301 洪江 13 一、目的与要求 车牌定位系统的目的在于正确获取整个图像中车牌的区域，并识别出车牌号。通过设计实现车牌识别系统，能够提高学生分析问题和解决问题的能力，还能培养一定的科研能力 二、设计原理: 牌照自动识别是一项利用车辆的动态视频或静态图像进行牌照、牌照颜色自动识别的模式识别技术。其硬件基础一般包括触发设备、摄像设备、照明设备、图像采集设备、识别车牌的处理机等，其软件核心包括车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等。某些牌照识别系统还具有通过视频图像判断车辆驶入视野的功能称之为视频车辆检测。一个完整的牌照识别系统应包括车辆检测、图像采集、牌照识别等几部分。当车辆检测部分检测到车辆到达时触发图像采集单元，采集当前的视频图像。牌照识别单元对图像进行处理，定位出牌照位置，再将牌照中的字符分割出来进行识别，然后组成牌照输出。 三、详细设计步骤: 为了进行牌照识别，需要以下几个基本的步骤： a.牌照定位，定位图片中的牌照位置； b.牌照字符分割，把牌照中的字符分割出来； c.牌照字符识别，把分割好的字符进行识别，最终组成牌照。 牌照识别过程中，牌照颜色的识别依据算法不同，可能在上述不同步骤实现，通常与牌照识别互相配合、互相验证。 (1）牌照定位: 自然环境下，汽车图像背景复杂、光照不均匀，如何在自然背景中准确地确定牌照区域是整个识别过程的关键。首先对采集到的视频图像 进行大围相关搜索，找到符合汽车牌照特征的若干区域作为候选区，然 后对这些侯选区域做进一步分析、评判，最后选定一个最佳的区域作为 牌照区域，并将其从图象中分割出来。 （2）牌照字符分割 : 车牌的定位与分割 实验报告 一实验目的 针对交通智能系统所拍摄的汽车图片，利用设定的算法流程，完成对汽车车牌部分的定位，分割车牌部分，并完成字符的分割，以便于系统的后续分析及处理。 二实验原理 详见《车牌的定位与字符分割》论文。 三概述 1一般流程 车牌自动识别技术大体可分为四个步骤：图像预处理、车牌定位与分割、车牌字符的分割和车牌字符识别。而这四个步骤又可归结为两大部分：车牌分割和车牌字符识别。 图1-1为车牌自动识别技术的一般流程图。 2本实验的流程 （1）图像预处理：图像去噪 （2）车牌的定位：垂直边缘检测（多次）形态学处理的粗定位 合并邻近区域结合车牌先验知识的精确定位 （3）车牌预处理：车牌直方图均衡化倾斜校正判定（蓝底白字或者黄底黑字）归一化、二值化 （4）字符的分割：垂直投影取分割阈值确定各个字符的左右界限（结合字符宽度、间隔等先验知识）分割字符 四实验过程 4.1图像预处理 4.1.1图像去噪 一般的去噪方法有：空间域上的均值滤波和中值滤波；频率域上的巴特沃斯滤波器。图4-1是各滤波器处理椒盐噪声的效果。 a．被椒盐噪声污染的图片 b.均值滤波的效果图 c.中值滤波的效果图 d.BLPF的效果图 图4-1 各滤波器处理椒盐噪声的仿真 可见，中值滤波对椒盐噪声的处理效果极好，而一般所拍摄的图片上最多的便是孤立的污点，所以此处以中值滤波为主进行去噪。图4-2是采用中值滤波处理实际汽车图片的效果。 a.原始图像 b.灰度图像 c.中值滤波后的图像 图4-2 中值滤波处理实际汽车图片的效果 很显然，经过中值滤波后去除了原图上的部分污点。 4.1.2图像复原 由于通常情况下都不知道点扩展函数，所以我们采用基于盲解卷积的图像复原策略。 图4-3~4-7图是函数进行盲解卷积的实验结果，其中图4-3是图像cameraman 的模糊图像。 图4-3 模糊图像 在盲解卷积处理中，选择适当大小的矩阵对恢复图像的效果很重要。PSF的大小比PSF的值更重要，所以首先指定一个有代表性的全1矩阵作为初始PSF。恢复的图像如图4-4所示，初始PSF如图4-5所示。 图像处理技术 目录一．引言 (1) 二．目的和意义 (1) 三．设计原理 (1) 四.字符分割程序 (2) 五.结果 (4) 六.测试代码 (5) 七.系统的不足 (5) 八.总结 (5) 九.心得体会 (5) 十.致谢 (6) 十一.参考文献 (6) 一．引言 随着人们生活水平的不断提高,机动车辆数量大幅度增加，与之相配套的高速公路，城市路网及停车场越来越多，显著提高了人们对交通控制方面的要求。由于计算机技术的发展，信息处理水平的提高使智能交通系统成为世界交通领域研究的重要课题。其中车牌识别是智能交通系统的重要组成部分。车牌识别系统能够自动、实时地检测车辆、识别汽车车牌，从而监控车辆的收费、闯关、欠费以及各种舞弊现象。本系统为基于蓝色车牌的车牌识别系统，它能够识别非蓝色车辆的蓝底白字车牌。该系统通过车牌提取、车牌定位、预处理、字符分割、字符识别五个模块组成车牌识别系统。 二．目的和意义 通过对车牌识别系统的研究，自己开发小型车牌识别系统，虽有一定的局限性与不完整性，但可以使自己更加的熟悉MATLAB语言，激发对研究的兴趣，拓宽知识面，为自己以后的研究打下基础。在提升自身科研能力的同时，还能提高团队合作精神，清楚团队成员的分工，协调成员间的工作，为今后的团队合作研究积累经验。 三.设计原理 字符分割在此系统中有着承前启后的作用。它在前期车牌定位的基础上进行字符的分割，然后利用分割的结果进行字符的识别。字符识别的算法很多，应为车牌字符间间隔较大，不会出现字符粘连的情况，所以此处采用的方法为寻找连续有文字的块，若长度大于某阈值，则认为组成该块有两个字符，需要分割。一般分割出来的字符要进行进 数字图像处理在车牌识别中的应用 摘要 随着汽车数量在我国大面积的增加，城市交通状况逐渐受到人们的重视，如何进行有效的交通管理更是成为了人们关注的焦点。 针对此问题，人们运用新的科学技术，相继研制开发出了各种交通道路监视、管理系统。因此，智能交通系统已成为世界交通领域研究的重要课题。车牌识别系统作为智能交通系统的核心，起着非常关键的作用。目前，图像处理技术在车牌识别中的应用研究已经成为科学界的一个重要研究领域。 本文旨在粗浅的运用所学基本原理和知识分析数字图像处理技术在友好环境下的应用（所选车牌识别的车辆图片均为友好环境下，易于处理的实验图片，不具有广泛性）。以车牌为研究对象，主要研究如何通过图像的预处理、车牌的定位、车牌字符分割和字符识别等一系列过程，完成车牌的识别。 1.绪论 1.1背景及现状： 基于图像处理的车牌识别技术的研究在国外起步比较早，在美国、意大利、德国、以色列、新加坡等国家，现在都已经有比较成熟的产品投入使用，比如美国的（AUTOSCOF）2003系统、以色列的Hi-Tech公司研制的See/Car System、德国西门子公司的ARTEM7SXI系统、新加坡的Optasia公司研制的VLPRS等车牌识别系统，但因为我国车牌样式的多样性、车牌颜色的多样性以及包含汉字等特点，这些车牌识别系统不适合我国国情。 基于图像处理的车牌识别技术主要包括车牌定位、车牌分割、字符识别等方面的技术。 关于车牌定位方面，主要理由车牌的边缘、形状、颜色等特征，再结合数字图像处理、形态学、小波变换、人工神经网络等技术对车牌进行定位。 基于特征的车牌定位的方法有C.J.Setchel提出的基于字符边缘检测的车牌定位方法，M.M.Mfahmy提出一种基于迭代阈值的车牌定位方法。完全基于形态学的算法有运用数学形态学的闭运算获得车牌的候选区，然后采用投影的方法剔除假车牌，定位针车牌。 基于神经元网络的方法有基于BP网络的牌照定位方法，基于彩色的车牌定位方法有采用多层感知器网络对输入彩色图像进行彩色分割及多级混合集成分类器的车牌自动识别方法。还有根据彩色边缘检测算子ColorPrewitt和彩色边缘检测与区域生长相结合的车牌定位算法。 1.2原理及方法 通常，车牌识别过程分为图像预处理、车牌定位、车牌校正、车牌分割 毕业论文(设计) 学院: 计算机科学学院 专业: 软件工程年级: 题目:基于垂直投影法的车牌字符分割算法设计学生姓名: 学号: 指导教师姓名: 职称: 年月 XXXX大学本科毕业论文（设计）原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：年月日 目录 摘要 (1) Abstract (1) 第一章绪论 (1) 1.1车牌识别技术的背景 (1) 1.2 车牌识别系统的工作原理 (2) 1.3 国内外研究 (3) 1.4 本文主要内容 (3) 第二章基本理论介绍 (3) 2.1 数字图像处理技术 (3) 2.1.1 bmp位图 (4) 2.1.2 RGB编码方式 (4) 2.1.3二值图像 (4) 2.1.4 Otsu算法 (4) 2.1.5灰度图像 (5) 2.1.6 中值滤波 (5) 第三章车牌图像的预处理 (5) 3.1车牌图像的灰度化 (5) 3.2车牌图像的二值化 (5) 3.3 去噪处理 (6) 3.3.1去除车牌边框 (7) 3.3.2去除车牌图像中的圆点 (8) 第四章车牌字符分割算法 (8) 4.1传统垂直投影的车牌字符分割算法 (8) 4.2 改进的垂直投影的车牌字符分割算法 (9) 第五章系统实现 (10) 第六章总结与展望 (13) 6.1 总结 (13) 6.2 展望 (13) 致谢 (14) 参考文献 (15) 基于垂直投影法的车牌字符分割算法设计 摘要：车牌识别系统在现代社会有着广泛应用，而车牌字符分割是其中的一项关键技术。本文针对车牌字符分割算法做了较为深入的研究。首先，要想正确的分割车牌图像，必须得到质量较好的车牌二值化图像。所以，本文对车牌字符分割的预处理部分进行较为深入的研究，尤其是车牌图像二值化后的去噪处理。传统投影法对车牌图像要求比较高，容易受到噪声的影响，从而造成分割字符的粘连与断裂。针对传统投影法的不足，文章提出一种基于垂直投影法的改进的字符分割算法，该算法可以有效地识别车牌字符。该方法抗干扰能力较强，能有效的减少字符粘连与断裂，分割准确度较高。 关键词：车牌识别；二值化；字符分割；垂直投影法 Vertical projection-based license plate character segmentation algorithm design Abstract：License plate recognition system has a wide range of applications in modern society, the license plate character segmentation is a key technology. In this paper, the license plate character segmentation algorithm to do a more in-depth study. First of all, in order to correct segmentation of license plate image must be of good quality license plate binary image. So more in-depth study of the pre-processing part of the license plate character segmentation, especially after the license plate image binarization denoising. Traditional projection on the license plate image requires relatively high, easily affected by noise, resulting in a split character adhesion and fracture. For the lack of traditional projection method, the paper presents a segmentation algorithm based on the improvement of the vertical projection of the characters, the algorithm can effectively identify the license plate character. Strong anti-interference ability of the method, which can effectively reduce the character adhesion and fracture, split high degree of accuracy. Keywords License Plate Recognition; binarization ；Character segmentation; Vertical projection 第一章绪论 随着世界经济的快速发展，以及汽车制造技术的提高，使得汽车迅速成为人们日常生活中的一个必需品。这造成全球的汽车数量猛增，而随之也导致城市的交通压力越来越大，城市的交通状况也因此得到了更多的关注。如何有效地对交通进行管理，也成为各国政府和相关部门所关注的焦点和热点。针对这些问题，人们开始将计算机技术、通信技术、计算机网络技术和自动化信息处理等很多新的科学技术用于交通道路的监视和管理系统，以此提高车辆管理和运输的效率。它主要是通过对过往车辆实施检测，提取有关的交通数据来达到对交通的监控、管理和指挥。车牌自动识别技术[1]是指能够检测到受监控路面的车辆并自动提取车辆车牌信息（含汉字字符、英文字母、阿拉伯数字及号牌颜色）进行处理与识别的技术。它以计算机技术、图像处理技术、模糊识别技术为基础，建立运动车辆的特征模型，识别车辆特征，如号牌、车型、颜色等，并着重解决高速车辆图像的获取及清晰度问题。本文是在以往的车牌分割算法[2]的基础上介绍了车牌识别技术中的一种字符分割算法，该算法是针对一种已有的字符分割算法（投影法）的改进性研究。 1.1车牌识别技术的背景 随着21 世纪经济全球化和信息时代的到来，迅猛发展的计算机技术、通信技术和计算机网络技术，水平不断提高的自动化信息处理技术在人们社会活动和生活的各个领域得到广泛应用。同时，高速度、高效率的生活节奏，使汽车普及成为必然趋势。伴随着世界各国汽车数量的增加，城市的交通状况越来越受到人们的重视。如何有效地进行交通管理日益成为各国政府相关部门所关注的焦点。针对这一问题， （汽车行业）基于图像处理的汽车牌照的识别 基于图像处理的汽车牌照的识别 作者:陈秋菊 指导老师:李方洲 (温州师范学院物理和电子信息学院325027) 摘要：以壹幅汽车牌照的识别为例，具体介绍了车牌自动识别的原理。整个处理过程分为预处理、边缘提取、车牌定位、字符分割、字符识别五大模块，用MA TLAB软件编程来实现每壹个部分,最后识别出汽车牌照。在研究的同时对其中出现的问题进行了具体分析，处理。寻找出对于具体的汽车牌照识别过程的最好的方法。 关键词：汽车牌照车牌提取字符分割字符识别Thevehiclelicenserecognitionbasedontheimageprocessing Author:ChenQiuju Tutor:LiFangzhou (SchoolofPhysicsandElectronicInformationWenZhouNormalCollege325027) Abstract：Withonevehiclelicenserecognition,theprincipleoftheautomobileLicenserecognitionisintroduced.This processwasdividedintopre-process,edgeextraction,vehiclelicenselocation,characterdivisionandchara cterrecognition,whichisimplementedseparatedbyusingMA TLAB.Thelicenseisrecognizedatlast.Atthe sametime,theproblemsarealsoanalyzed Andsolvedintheprocess.Thebestmethodofrecognitiontotheveryvehiclelicenseisfound. Keywords:vehiclelicensevehiclelicenselocationcharactersegmentation Characterrecognition 引言 1.1选题意义 汽车牌照自动识别系统是以汽车牌照为特定目标的专用计算机视觉系统，是计算机视觉和模式识别技术在智能交通领域应用的重要研究课题之壹，是实现交通管理智能化的重要环节，它可广泛应用于交通流量检测，交通控制和诱导，机场、港口、小区的车辆管理，不停车自动收费，闯红灯等违章车辆监控以及车辆安全防盗等领域，具有广阔的应用前景。目前，发达国家LPR（汽车牌照识别技术LicensePlateRecognition，LPR，简称“车牌通”）系统在实际交通系统中已成功应用，而我国的开发应用进展缓慢，车牌识别系统基本上仍停留在实验室阶段。基于这种现状仍有它广阔的应用前景，目前对汽车车牌的识别研究就有了深远的意义。 课题组成 汽车车牌的识别过程主要包括车牌定位、字符车牌分割和车牌字符识别三个关键环节。其识别流程如下： 原始图像：由数码相机或其它扫描装置拍摄到的图像 图像预处理：对动态采集到的图像进行滤波，边界增强等处理以克服图像干扰 边缘提取：通过微分运算，2值化处理，得到图像的边缘 车牌定位：计算边缘图像的投影面积，寻找峰谷点，大致确定车牌位置，再计算此连通域内的宽高比，剔除不在域值范围内的连通域。最后得到的便为车牌区域。 字符分割：利用投影检测的字符定位分割方法得到单个的字符 字符识别：利用模板匹配的方法和数据库中的字符进行匹配从而确认出字符，得到最后的汽车牌照，包括英文字母和数字。 基于matlab的车牌识别系统 一、对车辆图像进行预处理 1.载入车牌图像： function [d]=main(jpg) [filename, pathname] = uigetfile({'*.jpg', 'JPEG 文件(*.jpg)'}); if(filename == 0), return, end global FILENAME %定义全局变量 FILENAME = [pathname filename]; I=imread(FILENAME); figure(1),imshow(I);title('原图像');%将车牌的原图显示出来结果如下： 2.将彩图转换为灰度图并绘制直方图： I1=rgb2gray(I);%将彩图转换为灰度图 figure(2),subplot(1,2,1),imshow(I1);title('灰度图像'); figure(2),subplot(1,2,2),imhist(I1);title('灰度图直方图');%绘制灰度图的直方图结果如下所示： 3. 用roberts算子进行边缘检测： I2=edge(I1,'roberts',0.18,'both');%选择阈值0.18，用roberts算子进行边缘检测 figure(3),imshow(I2);title('roberts 算子边缘检测图像'); 结果如下： 4.图像实施腐蚀操作： se=[1;1;1]; I3=imerode(I2,se);%对图像实施腐蚀操作，即膨胀的反操作figure(4),imshow(I3);title('腐蚀后图像'); 5.平滑图像 se=strel('rectangle',[25,25]);%构造结构元素以正方形构造一个se 车牌自动识别 近年来，随着物联网、车联网的迅猛发展，以及中国汽车数量的不断增加，这对智能交通系统提出了新的要求。作为智能交通系统一部分的集成信号处理、计算机视觉、模式识别等技术的车牌识别系统因而也有了新的应用和挑战。除传统的用于高速公路超速违章管理、停车场管理、车辆流量管理以及车辆电子收费系统外，车牌识别系统还可以用于移动机器人对停车场车辆的监管以及交通管理部门对违章车辆车牌的自动登记等。 一、车牌自动识别系统的技术说明 车牌自动识别系统采用车牌识别技术来实现技术效果的。车牌识别技术(Vehicle License Plate Recognition，VLPR) 是指能够检测到受监控路面的车辆并自动提取车辆牌照信息（含汉字字符、英文字母、阿拉伯数字及号牌颜色）进行处理的技术。车牌识别是现代智能交通系统中的重要组成部分之一，应用十分广泛。它以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础，对摄像机所拍摄的车辆图像或者视频序列进行分析，得到每一辆汽车唯一的车牌号码，从而完成识别过程。通过一些后续处理手段可以实现停车场收费管理，交通流量控制指标测量，车辆定位，汽车防盗，高速公路超速自动化监管、闯红灯电子警察、公路收费站等等功能。对于维护交通安全和城市治安，防止交通堵塞，实现交通自动化管理有着现实的意义。 车牌识别技术结合电子不停车收费系统（ETC）识别车辆，过往车辆通过道口时无须停车，即能够实现车辆身份自动识别、自动收费。在车场管理中，为提高出入口车辆通行效率，车牌识别针对无需收停车费的车辆（如月卡车、内部免费通行车辆），建设无人值守的快速通道，免取卡、不停车的出入体验，正改变出入停车场的管理模式。 汽车牌照号码是车辆的唯一“身份”标识，牌照自动识别技术可以在汽车不作任何改动的情况下实现汽车“身份”的自动登记及验证，这项技术已经应用于公路收费、停车管理、称重系统、交通诱导、交通执法、公路稽查、车辆调度、车辆检测等各种场合。 以下列举了几种应用方式： ——监测报警 对于纳入“黑名单”的车辆，例如：被通缉或挂失的车辆、欠交费车辆、未年检车辆、肇事逃逸及违章车辆等，只需将其车牌号码输入到应用系统中，车牌识别设备安装于指定的路口、卡口或由执法人员随时携带按需要放置，系统将识读所有通过车辆的牌照号码并与系统中的“黑名单”比对，一旦发现指定车辆立刻发出报警信息。系统可以全天不间断工作、不会疲劳、错误率极低；可以适应高速行驶的车辆；可以在车辆行使过程中完成任务不影响正常交通；整个监视过程中司机也不会觉察、保密性高。应用这种系统将极大地提高执法效率。 ——超速违章处罚 车牌识别技术结合测速设备可以用于车辆超速违章处罚，一般用于高速公路。具体应用是：在路上设置测速监测点，抓拍超速的车辆并识别车牌号码，将违章车辆的牌照号码及图片发往各出口；在各出口设置处罚点，用车牌识别设备识别通过车辆并将号码与已经收到的超速车辆的号码比对，一旦号码相同即启动警示设备通知执法人员处理。与传统的超速监测方式相比，这种应用可以节省警力，降低执法人员的工作强度，而且安全、高效、隐蔽，司机需时刻提醒自己不能超速，极大地减少了因超速引发的事故。 本程序主要实现的是车牌的定位与检测 主要是利用申继龙论文里面的方法 1、采集得到的图像 2、把RGB图像转换成HSI彩色图像 3、利用设定的H、S阈值得到二值图像 4、对二值图像水平投影获得候选区域 5、对候选区域的HSI图像边缘检测 */ #include "stdafx.h" #include "opencv2/opencv.hpp" #include "opencv2/objdetect/objdetect.hpp" #include "opencv2/features2d/features2d.hpp" #include "opencv2/highgui/highgui.hpp" #include "opencv2/calib3d/calib3d.hpp" #include "opencv2/nonfree/nonfree.hpp" #include "opencv2/nonfree/features2d.hpp" #include "opencv2/imgproc/imgproc_c.h" #include "opencv2/legacy/legacy.hpp" #include "opencv2/legacy/compat.hpp" #include 西南科技大学 毕业设计（论文）题目名称：车辆牌照图像识别算法研究与实现年级：■本科□专科 学生学号： 学生姓名：指导教师： 学生单位：技术职称： 学生专业：教师单位： 西南科技大学教务处制 车辆牌照图像识别算法研究与实现 摘要：近年来随着国民经济的蓬勃发展，国内高速公路、城市道路、停车场建设越来越多，对交通控制、安全管理的要求也日益提高。因此，汽车牌照识别技术在公共安全及交通管理中具有特别重要的实际应用意义。本文对车牌识别系统中的车牌定位、字符分割和字符识别进行了初步研究。对车牌定位，本文采用投影法对车牌进行定位；在字符分割方面，本文使用阈值规则进行字符分割；针对车牌图像中数字字符识别的问题，本文采用了基于BP神经网络的识别方法。在学习并掌握了数字图像处理和模式识别的一些基本原理后，使用VC++6.0软件利用以上原理针对车牌识别任务进行编程。实现了对车牌的定位和车牌中数字字符的识别。 关键词：车牌定位；字符分割；BP神经网络；车牌识别；VC++ Research and Realization of License Plate Recognition Algorithm Abstract:In recent years, with the vigorous development of the national economy，there are more and more construct in the domestic expressway, urban road, and parking area. The requisition on the traffic control, safety management improves day by day. Therefore, license plate recognition technology has the particularly important practical application value in the public security and the traffic control. In the paper, a preliminary research was made on the license location, characters segment and characters recognition of the license plate recognition. On the license location，the projection was used to locate the license plate; On the characters segmentation, the liminal rule was used to divide the characters; In order to solve the problem of the digital characters recognition in the plate, BP nerve network was used to recognize the digital characters. After studying and mastering some basic principles of the digital image processing and pattern recognition, the task of license plate recognition was programmed with VC++ 6.0 using above principles. The license location and the digital characters recognition in the license plate were implemented. Keywords: license location, characters segmentation, BP nerve network, license plate recognition, VC++ 在车牌自动识别系统中最重要的指标是字符的识别率，对字符识别的准确率直接影响了系统的性能。字符识别部分由车牌图像的二值化、滤波、字符分割、字符大小规一化、汉字、字母和数字识别等模块组成。这一周我主要学习了字符分割模块的有关内容。 车牌字符分割的任务就是把多行或多字符图像中的每个字符从整个图像中分割出来，使其成为单个字符图像，为下一步将标准的单个字符输入到字符识别模块做准备。字符分割是字符识别的基础，字符分割的质量直接影响到字符识别的效果。字符分割之前，首先要进行图像的二值化，然后再进行字符分割，从而分割出一个个具体的二值图表示的字符图像点阵，作为单字识别的输入数据。由于文本图像不但包括了组成文本的一个个字符，而且包含了字符行间距与字符间的空白，甚至还会带有各种标点符号，这就需要采用一定的处理技术将文本中的一个个字符切分出来，形成单个字符的点阵，以便进行字符识别。车牌字符分割的原理主要是利用车牌字符自身的一些特点如规则整齐的排列、字符之间有一定的间隔、字符的宽高比例固定等等，对车牌区域进行垂直方向的投影，利用字与字之间的空白间隙在图像行垂直投影上形成的空白间隙将单个汉字的图像切割开来。 4．2投影分割 投影分割方法的原理是首先将车牌图像转换为二值图像(设白色为1，黑色为0)，然后将车牌像素灰度值按垂直方向累加，即所谓的垂直投影。由于车牌中字符之间的灰度值通常为O，因此，投影图将会在字符之间形成谷底，或者说在字符处形成波峰(一种特殊的波峰)。通过寻找两个波峰之间的谷点，将其作为字符分割的位置，完成字符的分割。投影分割法的具体步骤如下： (1)先自下而上对图像进逐行扫描直至遇到第一个白色象素点。记录下来，然后再由上而下对图像进行逐行扫描直到找到第一个白色象素点，这样，就找到图像大致的高度范围。(2)在这个高度范围之内再自左向右逐行扫描，遇到第一个白色象素时认为是字符分割的起始位置，然后继续扫描，直至遇到没有白色象素的列，则认为是这个字符分割结束。然后继续按照上述的方法扫描，直至图像的最右端，就得到每个字符比较精确的宽度范围。(3)在已知的每个字符比较精确的宽度范围内，按照(1)的方法，分别进行自上而下和自下而上的逐行扫描来获得每个字符精确的高度范围。投影分割的方法比较常用，主要是针对在车牌定位、图像预处理后比较规则的车牌图像。它的优点是程序逻辑设计简单，循环执行功能单一，便于设计和操作，程序执行时间短。缺点是由于车牌图像通常会有噪声，产生字符的断裂和交叠等情况，在投影时字符之间的谷底会受到很大影响，造成谷底不明显，严重时谷底会消失，造成字符分割误差甚至错误，最终影响字符的识别。因此该方法对车牌字符的断裂和交叠问题，解决得不很理想。 4．3基于聚类分析的字符分割 基于聚类分析的字符分割原理是按照属于同一个字符的像素构成一个连通域的原则，再结合牌照字符的高度、间距的固定比例关系等先验知识，来分割车牌图像中的字符。其具体算法步骤为： (1) 以等于车牌图像宽度七分之一的阈值‘对车牌图像按行进行逐行扫描，如果有线段的长度大于‘就可以认为是牌照的上下边框，再以等于车牌图像高度五分之三的阈值Z：对车牌图像按列进行逐列扫描，如果有线段的长度大于厶，则认为是车牌的左右边框。因此可除去车牌边框部分。 (2)根据车牌字符的先验知识，在预处理好的车牌图像上预设7个类中心。设置类中心可以采用程序提示给定坐标值的方法，也可以采用给予固定坐标值的方法。 (3)自下向上对图像进行逐行扫描，每扫描到一个白色象素时，都要与上述每个类已获得的每个(白色)象素比较距离d，找到与该象素距离最近的已获得象素点，并认为这两个象素属于同一类，即属于同一字符。距离d取两个象素点：彳(x，Y)扫描得到的当前象素，曰O，)，) 1 绪论 1.1 背景简介 为了实现车牌字符辨认，普通要通过车牌位置检测、车牌字符分割和字符辨认三个核心环节。车牌位置检测是依照车牌字符目的区域特点，寻找出最符合车牌特性区域。车牌字符分割就是在车牌图像中找出所有字符上下左右边界，进而分割出每个车牌字符。在实际应用中，车牌字符分割效果对车牌字符辨认对的率会产生很大影响，由于车牌图像亮度不均、尺度变化、透视失真、字符不完整等因素，使图像质量存在较大差别，进而影响图像分割效果，因而车牌字符分割这一技术依然具备很大研究意义。在实际监控场景中，车牌图像透视失真普通是由于拍摄视角变化或车辆位置移动，相机光轴偏离车牌平面法线方向导致。由于车牌图像在整幅图像中占有较小比例，因此车牌图像几何校正重要工作是校正车牌图像旋转和剪切失真。 旋转投影法和直线拟合法是两种重要偏斜校正办法。旋转投影法是为了获取垂直倾斜角，即将车牌图像穷举逐个角度进行剪切变换，然后记录垂直投影数值为0点数，得到最大值相应角度。这种办法受背景区域干扰比较大。另一种办法是直线拟合车牌字符左边界点从而获得垂直倾斜角，该办法为直线拟合法。该办法并没有逐个角度对车牌图像进行剪切变换，从左边界点拟合出直线普通不能真正用来代表车牌垂直倾斜方向，检测出角度存在较大误差，且字符左侧噪声对角度检测干扰太大，鲁棒性较差。因而找到一种更精确和迅速车牌垂直倾斜矫正办法是十分重要。 通过得到最小字符投影点坐标方差，得到另一种车牌垂直矫正办法。一方面将车牌字符图像进行水平校正，依照字符区域上下边界，将车牌字符进行粗分割。然后将剪切变换后字符点进行垂直偷用。当得到投影点最想左边方差时，便能导出两类剪切角闭合表达是，最后便是拟定垂直投影倾斜角并对此进行校正。 车牌识别系统是如何实现的 智能交通中一个重要的技术就是车牌识别技术，对于拍到的车辆图像或录像,如果能够准确及时的返回车牌的号码,这样即方便了车辆管理,又可以及时对违章车辆进行处罚,同时由于识别的即时性和准确性,这一系统在军事上也有极其重要的意义。车牌自动识别技术自提出以来,受到了人们的广泛关注,它可以应用于公路和桥梁收费站、公路流量观测站、城市监控系统、港口和机场、停车场、以及军事要塞的入口等车牌认证实际交通系统中,以提高交通系统的车辆监控和管理的自动化程度。由于其在智能化交通控制管理中发挥着越来越重要的作用,目前西方发达国家的科研工作者对其进行广泛的研究,目前己有众多的算法,一般的车牌识别系统总体构架图恤口图所示,经过这些年的研究,有些已应用于交叉路口、车库管理、路口收费、高速公路等场合。但是由于需适应各种复杂背景,加之要识别的车辆种类繁多,颜色变化多端,以及检测时要适应不同天气变化导致的不同光照条件。因此,目前的系统都或多或少地存在着一些问题。随着计算机性能的提高和理论技术的发展,这种技术必将日趋成熟。以下对我们设计的车牌自动识别系统的构成作简单介绍。 一个完整的车牌自动识别系统通常由图像采集,车牌定位,车牌牌字符分割和车牌字符识别部分组成。 车牌自动识别系统是一个以微处理器为核心,基于图像处理、模式识别等技术的高度智能的电子系统,这个系统主要有摄像头、视频采集接口、辅助照明装置、计算机和识别软件组成。 在自然光较暗或夜间影响识别效果时,自动开启辅助照明装置提供摄像光源。当车辆通过关卡,经过车体位置传感器的敏感区域时,传感器发送一个信号给图像采集控制部分。采集控制部分控制摄像机采集一幅汽车图像送至图像预处理模块,由预处理模块对输入图像进行预处理后送入计算机内。计算机内的软件模块从输入图像中找到牌照的位置,对牌照作字 车牌识别 电子1301 孙洪江 20 一、目的与要求 车牌定位系统的目的在于正确获取整个图像中车牌的区域，并识别出车牌号。通过设计实现车牌识别系统，能够提高学生分析问题和解决问题的能力，还能培养一定的科研能力 二、设计原理: 牌照自动识别是一项利用车辆的动态视频或静态图像进行牌照号码、牌照颜色自动识别的模式识别技术。其硬件基础一般包括触发设备、摄像设备、照明设备、图像采集设备、识别车牌号码的处理机等，其软件核心包括车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等。某些牌照识别系统还具有通过视频图像判断车辆驶入视野的功能称之为视频车辆检测。一个完整的牌照识别系统应包括车辆检测、图像采集、牌照识别等几部分。当车辆检测部分检测到车辆到达时触发图像采集单元，采集当前的视频图像。牌照识别单元对图像进行处理，定位出牌照位置，再将牌照中的字符分割出来进行识别，然后组成牌照号码输出。三、详细设计步骤: 为了进行牌照识别，需要以下几个基本的步骤： a.牌照定位，定位图片中的牌照位置； b.牌照字符分割，把牌照中的字符分割出来； c.牌照字符识别，把分割好的字符进行识别，最终组成牌照号码。 牌照识别过程中，牌照颜色的识别依据算法不同，可能在上述不同步骤实现，通常与牌照识别互相配合、互相验证。 (1）牌照定位: 自然环境下，汽车图像背景复杂、光照不均匀，如何在自然背景中准确地确定牌照区域是整个识别过程的关键。首先对采集到的视频图像进行大范围相关搜索，找到符合汽车牌照特征的若干区域作为候选区，然后对这些侯选区域做进一步分析、评判，最后选定一个最佳的区域作为牌照区域，并将其从图象中分割出来。 （2）牌照字符分割 : 基于matlab的汽车牌照识别程序 摘要：本次作业的任务是设计一个基于matlab的汽车牌照识别程序，能够实现车牌图像预处理，车牌定位，字符分割，然后通过神经网络对车牌进行字符识别，最终从一幅图像中提取车牌中的字母和数字，给出文本形式的车牌号码。 关键词：车牌识别，matlab，神经网络 1 引言 随着我国交通运输的不断发展，智能交通系统（Intelligent Traffic System，简称ITS）的推广变的越来越重要，而作为ITS的一个重要组成部分，车辆牌照识别系统（vehicle license plate recognition system，简称LPR）对于交通管理、治安处罚等工作的智能化起着十分重要的作用。它可广泛应用于交通流量检测，交通控制于诱导，机场，港口，小区的车辆管理，不停车自动收费，闯红灯等违章车辆监控以及车辆安全防盗等领域，具有广阔的应用前景。由于牌照是机动车辆管理的唯一标识符号，因此，车辆牌照识别系统的研究在机动车管理方面具有十分重要的实际意义。 2 车辆牌照识别系统工作原理 车辆牌照识别系统的基本工作原理为：将摄像头拍摄到的包含车辆牌照的图像通过视频卡输入到计算机中进行预处理，再由检索模块对牌照进行搜索、检测、定位，并分割出包含牌照字符的矩形区域，然后对牌照字符进行二值化并将其分割为单个字符，然后输入JPEG或BMP格式的数字，输出则为车牌号码的数字。 3 车辆牌照识别系统组成 （1）图像预处理：对汽车图像进行图像转换、图像增强和边缘检测等。 （2）车牌定位：从预处理后的汽车图像中分割出车牌图像。即在一幅车辆图像中找到车牌所在的位置。 （3）字符分割：对车牌图像进行几何校正、去噪、二值化以及字符分割以从车牌图像中分离出组成车牌号码的单个字符图像车牌识别地matlab程序
车牌识别(附源代码)
车牌的定位与字符分割报告
车牌识别(字符切割)大作业
车牌识别实验报告
基于垂直投影法的车牌字符分割算法设计
(汽车行业)基于图像处理的汽车牌照的识别
基于matlab的车牌识别(含子程序)
人工智能车牌识别
基于opencv2.0的车牌检测与字符分割的代码
车辆牌照图像识别算法研究与实现
(完整word版)字符分割
车牌字符分割算法研究样本
车牌识别系统是如何实现的
车牌识别(附源代码)
基于matlab的车牌号码识别程序代码
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