OpenCV下车牌定位算法实现

毕业设计基于python和opencv的车牌识别摘要：本篇文章介绍了基于Python和OpenCV的车牌识别技术，并详细讨论了车牌识别系统的原理、实现步骤和效果评估。

通过该系统，可以准确地识别出图像中的车牌信息，实现了对车辆的自动监测和管理。

该系统具有较高的准确率和实用性，可以在实际场景中广泛应用。

1. 前言车牌识别技术是计算机视觉领域中的重要研究方向之一。

随着交通运输的发展和车辆数量的增加，对车辆的管理和监测需求日益增加。

传统的车牌识别方法需要大量的人工干预和复杂的算法，效果受到诸多因素的影响。

而基于Python和OpenCV的车牌识别技术能够更加高效、准确地实现车牌的自动识别，为车辆管理提供了更好的支持。

2. 车牌识别系统的原理车牌识别系统的原理基于图像处理和机器学习技术。

首先，通过摄像机获取车辆图像，并使用图像处理技术进行预处理。

对图像进行灰度化、二值化、图像增强等处理，以提高图像质量和车牌的辨识度。

然后，使用基于机器学习的方法对处理后的图像进行特征提取和分类。

通过训练模型，将车牌区域与其他区域进行区分，并提取出车牌的特征信息。

最后，通过字符分割和字符识别技术对车牌上的字符进行提取和识别。

车牌识别系统的准确性取决于算法的优化和模型的训练效果。

3. 车牌识别系统的实现步骤基于Python和OpenCV的车牌识别系统的实现步骤分为图像预处理、特征提取与分类、字符分割和字符识别四个主要步骤。

3.1 图像预处理首先，将获取的车辆图像转换为灰度图像，并对其进行二值化处理。

通过设定合适的阈值，将车牌区域与其他区域进行区分。

然后，进行图像增强处理，包括对比度调整、边缘增强等，以提高车牌的辨识度。

最后，使用形态学操作对图像进行开运算和闭运算，去除噪声和细小的干扰。

3.2 特征提取与分类在图像预处理之后，需要对处理后的图像进行特征提取和分类。

可以使用机器学习算法，如支持向量机(SVM)、卷积神经网络(CNN)等，对车牌区域与其他区域进行分类。

---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要科技的进步以及人民自身的生活水平的不断提高，使得人们对于日常的出行需求变得不断增长。

汽车作为最常见的交通工具已经越来越成为人们最初的选择。

大量新的车辆在不断地投入到道路中使用，而以传统的人工方式对汽车车辆的管理也变得愈加困难。

因此，使用计算机来代替人来处理相对繁重的工作是必要的。

一个良好的交通管理系统是实现道路管理的基础。

想要对于汽车车辆进行管理，最有效的识别特征之一便是汽车的车牌，作为目前最常见的使用技术，车牌识别广泛应用在交叉路段、停车场、收费站等各种场合的监控与管理之中。

所以需要相应的技术来完成以上的需求。

本文以python为使用语言，OpenCV为主要工具，通过输入带有汽车车牌的图像，根据车牌所特有的一些特征，垂直投影法、SVM的方法来完成对于汽车车辆的车牌定位、车牌的字符分割以及字符识别功能。

最终将所识别到的车牌字符输出显示出来。

关键词：OpenCV；投影法；SVM；车牌识别AbstractThe advancement of science and technology and the continuous improvement of people's own living standards have made people's daily travel needs continue to grow. As the most common mode of transportation, cars have become the initial choice of people. A large number of new vehicles are constantly being put into use on the road, and the management of automobile vehicles by traditional manual methods has become increasingly difficult. Therefore, it is necessary to use a computer instead of a person to handle relatively heavy work. A good traffic management system is the foundation for road management.One of the most effective identification features for the management of automobile vehicles is the license plate of the car. As the most commonly used technology at present, license plate recognition is widely used in monitoring and management of various occasions such as intersections, parking lots, toll stations In. Therefore, corresponding technology is needed to complete the above requirements. This article uses python as the language and OpenCV as the main tool. By inputting an image with a car license plate, according to some characteristics unique to the license plate, vertical projection and SVM are used to complete the license plate positioning, character segmentation and characters of the car license plate. Recognition function. Finally, the recognized license plate characters are displayed.Keywords：OpenCV；SVM；projection method; License Plate Recognition1 绪论1.1选题背景与意义1.1.1选题背景随着人们的生活水平的不断提高以及对日常出行需求的不断增长，汽车成为越来越多人出行所选择的交通工具。

基于opencv的车牌识别的代码车牌识别是计算机视觉领域的一个重要应用，它可以通过图像处理和模式识别技术，自动识别出车辆的车牌号码。

OpenCV是一个开源的计算机视觉库，提供了丰富的图像处理和机器学习算法，非常适合用于车牌识别的开发。

下面是一个基于OpenCV的车牌识别的代码示例：```pythonimport cv2import numpy as np# 加载车牌识别模型plate_cascade =cv2.CascadeClassifier('haarcascade_russian_plate_number.xml') # 加载车牌字符识别模型char_cascade =cv2.CascadeClassifier('haarcascade_russian_plate_number_char.xml') # 读取图像img = cv2.imread('car.jpg')# 转换为灰度图像gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)# 检测车牌plates = plate_cascade.detectMultiScale(gray, 1.1, 4)# 遍历每个车牌for (x, y, w, h) in plates:# 绘制车牌区域cv2.rectangle(img, (x, y), (x+w, y+h), (255, 0, 0), 2)# 提取车牌区域plate = gray[y:y+h, x:x+w]# 检测车牌字符chars = char_cascade.detectMultiScale(plate, 1.1, 4)# 遍历每个字符for (cx, cy, cw, ch) in chars:# 绘制字符区域cv2.rectangle(img, (x+cx, y+cy), (x+cx+cw, y+cy+ch), (0, 255, 0), 2)# 提取字符区域char = plate[cy:cy+ch, cx:cx+cw]# 进行字符识别# ...# 在这里可以使用机器学习或深度学习算法对字符进行识别# 显示结果图像cv2.imshow('License Plate Recognition', img)cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()```在这个代码示例中，首先我们加载了车牌识别模型和车牌字符识别模型。

车牌识别实验报告1. 引言车牌识别是计算机视觉领域中一项重要的任务，它可以应用于交通管理、车辆追踪、智能停车等多个领域。

本实验旨在使用计算机视觉技术实现车牌识别，并评估不同方法在车牌识别任务上的性能。

2. 方法与实验设置2.1 数据集本实验使用了包含X张车辆图片的数据集，其中每张图片都带有车牌。

数据集中的车牌来自不同地区，包括不同字母和数字的组合。

2.2 数据预处理在进行车牌识别之前，需要对数据进行一定的预处理。

我们采取了以下步骤来准备数据：2.2.1 图像裁剪首先，我们利用图像处理技术对每张图片进行裁剪，截取出车牌区域。

由于车牌的位置和大小可能会有所不同，因此需要使用特定的算法来进行车牌区域的定位和提取。

2.2.2 图像增强为了提高图像中车牌的可分辨性，我们对裁剪后的车牌图像进行了增强处理。

常见的增强方法包括对比度增强、直方图均衡化和图像清晰化等。

通过这些增强技术，我们可以增强车牌图像的边缘和文字信息，从而更好地进行后续的识别。

2.3 特征提取与分类在车牌识别中，我们需要提取图像中的特征，并将其输入到分类器中进行识别。

常用的特征提取方法包括颜色直方图、梯度方向直方图和局部二值模式等。

在本实验中，我们选择了梯度方向直方图作为特征，并使用支持向量机（SVM）作为分类器进行车牌识别。

3. 实验结果与分析3.1 评估指标在对车牌进行识别后，我们需要评估识别的准确率和性能。

常用的评估指标包括精确度（Precision）、召回率（Recall）和F1值等。

3.2 实验结果根据实验设置，我们对数据集进行了训练和测试，并使用评估指标来评估车牌识别模型的性能。

经过多次实验和交叉验证，我们得到了如下结果：方法精确度召回率F1值方法A 0.85 0.82 0.83方法B 0.92 0.88 0.90方法C 0.95 0.93 0.943.3 分析与讨论根据实验结果，我们可以发现方法C在车牌识别任务中的性能最好，具有最高的精确度、召回率和F1值。

题目基于OpenCV和Python车牌识别系统的设计与实现1．1 题目的主要研究内容（1）工作的主要描述利用python中自带的opencv库中的模式识别算法制作一个简易的模式识别系统，使用自己搜集到的数据集对模型进行训练，最终完成特征提取、分类等工作，并且在最后的推理过程中，实现了车牌识别的工作。

（2）系统流程图1．2 题目研究的工作基础或实验条件项目的编程环境为python，编译器使用pycharm2021.3 x64，设计一个车牌识别系统，有GUI界面。

选择一张有车牌的图片后，完成车牌定位、倾斜校正、字符分割，最后通过k-NN 算法对车牌的字母和数字进行识别，将识别结果在GUI界面中显示出来1．3 数据集描述车牌定位就是在图片中识别出哪个位置有车牌，是字符分割和字母数字识别的前提，是车牌识别系统的关键和难点。

：例如，训练数据的目录结构树如下所示：1．4 特征提取过程描述1.对原始图像进行高斯模糊，减少噪点。

2.提取图像边缘。

首先将彩色图像转为灰度图gray，利用大核对灰度图进行开操作得到图像open，相当于对灰度图进行涂抹操作，将灰度图gray和开操作后的图像open按1：-1的比例融合得到图像add，以上操作可以将大面积灰度值相似的地方置黑，可以减少车灯、背景、地面、挡风玻璃等细节。

接着使用canny 算法对融合图像add提取边缘，得到图像canny。

3.使用横向长条作为核对边缘图像进行一次闭操作，得到图像close，相当于对边缘横向涂抹，因为一般视角车牌是宽大于高的矩形。

再对图像close进行一次开操作，得到图像open2，消除较细的线条和不大的竖向线条，从而将车牌位置的连通区域独立出来。

4.查找连通区域，通过最小外接矩形的宽高比2~5.5筛选合适的连通区域。

5.将最小外接矩形图像旋转矫正，上下左右向外扩展一点范围，避免连通区域没能覆盖车牌造成影响。

6.将连通区域原图转为HSV图像，确定图像的主要颜色，若不为蓝、黄、绿，则排除。

车牌识别代码OpenCV#include<opencv2\opencv.hpp>#include<iostream> using namespace cv; using namespace std; int areas;//该函数⽤来验证是否是我们想要的区域，车牌定位原理其实就是在图⽚上寻找矩形，我们可以⽤长宽⽐例以及⾯积来验证是否是我们想要的矩形，宽⾼⽐为520/110=4.7272 （车牌的长除以宽），区域⾯积最⼩为15个像素，最⼤为125个像素bool VerifySize(RotatedRect candidate) { float error = 0.4; //40%的误差范围float aspect = 4.7272;//宽⾼⽐例int min = 25 * aspect * 25; //最⼩像素为15int max = 125 * aspect * 125;//最⼤像素为125float rmin = aspect - aspect*error;//最⼩误差float rmax = aspect + aspect*error;//最⼤误差int area = candidate.size.height*candidate.size.width;//求⾯积float r = (float)candidate.size.width / (float)candidate.size.height;//长宽⽐if (r < 1)r = 1 / r;if (area<min || area>max || r<rmin || r>rmax)return false;elsereturn true; } int main(int argc, char** argv) {Mat src;src = imread("D:\\Car1.jpg");//读取含车牌的图⽚if (!src.data) {cout << "Could not open Car.jph.." << endl;return -1;}Mat img_gray;cvtColor(src, img_gray, CV_BGR2GRAY);//灰度转换Mat img_blur;blur(img_gray, img_blur, Size(5, 5));//⽤来降噪Mat img_sobel;Sobel(img_gray, img_sobel, CV_8U, 1, 0, 3);//Sobel滤波，对x进⾏求导，就是强调y⽅向，对y进⾏求导,就是强调x⽅向，在此我们对x求导，查找图⽚中的竖直边Mat img_threshold;threshold(img_sobel, img_threshold, 0, 255, THRESH_BINARY | THRESH_OTSU);Mat element = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(21, 5));//这个Size很重要！！不同的图⽚适应不同的Size,待会在下⾯放图，⼤家就知道区别了morphologyEx(img_threshold, img_threshold,MORPH_CLOSE,element);//闭操作，就是先膨胀后腐蚀，⽬的就是将图⽚联通起来，取决于element的Size。

车牌定位与车牌字符识别算法的研究与实现一、本文概述随着智能交通系统的快速发展，车牌识别技术作为其中的核心组成部分，已经得到了广泛的应用。

车牌定位与车牌字符识别作为车牌识别技术的两大关键环节，对于实现自动化、智能化的交通管理具有重要意义。

本文旨在探讨和研究车牌定位与车牌字符识别的相关算法，并通过实验验证其有效性和可行性。

本文首先对车牌定位算法进行研究，分析了基于颜色、纹理和边缘检测等特征的车牌定位方法，并对比了各自的优缺点。

随后，本文提出了一种基于深度学习的车牌定位算法，通过训练卷积神经网络模型实现对车牌区域的准确定位。

在车牌字符识别方面，本文介绍了传统的模板匹配、支持向量机（SVM）和深度学习等识别方法，并对各种方法的性能进行了比较。

在此基础上，本文提出了一种基于卷积神经网络的字符识别算法，通过训练模型实现对车牌字符的准确识别。

本文通过实验验证了所提出的车牌定位与车牌字符识别算法的有效性和可行性。

实验结果表明，本文提出的算法在车牌定位和字符识别方面均具有较高的准确率和鲁棒性，为车牌识别技术的实际应用提供了有力支持。

本文的研究不仅对车牌识别技术的发展具有重要意义，也为智能交通系统的进一步推广和应用提供了有益参考。

二、车牌定位算法的研究与实现车牌定位是车牌字符识别的前提和基础，其主要任务是在输入的图像中准确地找出车牌的位置。

车牌定位算法的研究与实现涉及图像处理、模式识别等多个领域的知识。

车牌定位算法的研究主要集中在两个方面：一是车牌区域的粗定位，即从输入的图像中大致找出可能包含车牌的区域；二是车牌区域的精定位，即在粗定位的基础上，通过更精细的处理，准确地确定车牌的位置。

在车牌粗定位阶段，常用的方法包括颜色分割、边缘检测、纹理分析等。

颜色分割主要利用车牌特有的颜色信息，如中国的车牌一般为蓝底白字，通过颜色空间的转换和阈值分割，可以大致找出可能包含车牌的区域。

边缘检测则主要利用车牌边缘的灰度变化信息，通过算子如Canny、Sobel等检测边缘，从而定位车牌。