车牌识别中图像增强算法研究

《数字图像处理》课程设计报告设计题目：基于图像处理的车牌识别技术学院：xxxxxxxxxxxxxxxx专业：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx姓名：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx学号：xxxxxxxxxxxxxxxxxxx指导教师：xxxxxx2015 年xx 月xx 日摘要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。

本课程设计旨在粗浅地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。

关键词：智能交通、数字图像处理、车牌识别ABSTRACTIntelligent transportation system has become an important research topicin the world of transportation, license plate recognition system as thecore of intelligent transportation system, plays a key role. At present,the application of image processing technology in vehicle license platerecognition has become an important research area of the scientificcommunity.This course is designed to scratch the surface and apply the knowledgeto analyze the basic principles of digital image processing technologyin a friendly environment (experimental vehicle license platerecognition image selected pictures are environment-friendly, easy tohandle, does not have the breadth) . With license plate for the study,the main research how image preprocessing, license plate and licenseplate character segmentation and character recognition process and aseries of complete license plate recognition.Keywords：smart transportation 、Image Processing 、License Plate Recognition目录1、绪论 (4)1.1问题提出 (4)1.2背景及现状分析 (4)1.3目的及意义 (5)1.4开发工具 (5)2、系统设计 (5)2.1总体设计方案 (5)2.2流程图 (5)2.3模块功能分析 (6)2.3.1图像预处理 (6)2.3.2车牌定位 (8)2.3.3字符分割 (8)2.3.4字符识别 (10)3、系统结果分析 (12)3.1本系统结果分析 (12)3.2本系统的不足 (12)4、课程设计总结 (13)5、课程设计体会 (13)6、参考文献 (13)7、附录 (14)1、绪论伴随着工业的迅速发展，城市化的进展和汽车的普及，世界各国的交通量急剧增加。

车牌识别LPR(License Plate Recogniti ON)技术作为交通管理自动化的重要手段和车辆检测系统的一个重要环节，能经过图像抓拍、车牌定位、图像处理、字符分割、字符识别等一系列算法运算，识别出视野范围内的车辆牌照号码；它运用数字图像处理、模式识别、人工智能技术对采集到的汽车图像进行处理，能够实时准确地自动识别出车牌的数字、字母及汉字字符，并以计算机可直接运行的数据形式给出识别结果，使得车辆的电脑化监控和管理成为现实。

车牌识别技术的任务是处理、分析摄取的视频流中复杂背景的车辆图像，定位、分割牌照字符，最后自动识别牌照上的字符。

为了保证汽车车牌识别系统能在各种复杂环境下发挥其应有的作用，识别系统必须满足以下要求:(1)鲁棒性:在任何情况下均能可靠正常地工作，且有较高的正确识别率。

(2)实时性:不论在汽车静止还是高速运行情况下，图像的采集识别系统必须在一定时间内识别出车牌全部字符，达到实时识别。

车牌识别技术的关键在于车牌定位、字符分割和字符识别三部分，其中车牌定位的准确与否直接决定后面的字符分割和识别效果，是影响整个LPR系统识别率的主要因素，是车牌识别技术中最为关键的一步。

目前车牌定位的方法多种多样, 归纳起来主要有基于纹理特征分析的方法、 基于边缘检测的方法、 基于数学形态学定位、基于小波分析定位以及基于彩色图像定位等，这些方法各有所长。

1、车牌目标区域特点车牌定位方法的出发点是利用车牌区域的特征来判断牌照，将车牌区域从整幅车辆图像中分割出来。

车牌自身具有许多的固有特征，这些特征对于不同的国家是不同的。

从人的视觉角度出发，我国车牌具有以下可用于定位的特征:(1)车牌底色一般与车身颜色、字符颜色有较大差异;(2)车牌有一个连续或由于磨损而不连续的边框;(3)车牌内字符有多个，基本呈水平排列，在牌照的矩形区域内存在丰富的边缘，呈现规则的纹理特征;(4)车牌内字符之间的间隔较均匀，字符和牌照底色在灰度值上存在较大的跳变，字符本身和牌照底内部都有比较均匀的灰度;(5)不同图像中牌照的具体大小、位置不确定，但其长宽比在一定的变化范围内，存在1个最大值和1个最小值。

基于机器视觉的智能车牌识别系统设计引言随着人工智能技术的快速发展，基于机器视觉的智能车牌识别系统已经成为了现实。

这种系统利用计算机视觉技术，将车辆图片中的车牌信息自动识别出来，为交通安全、停车管理以及智能交通系统的发展提供了重要的支持。

本文将详细介绍一个基于机器视觉的智能车牌识别系统的设计。

一、系统原理智能车牌识别系统的核心原理是利用计算机视觉技术对车辆图片进行处理和分析，提取出车牌上的字符信息。

整个系统的流程可以分为以下几个步骤：1. 图像采集与预处理：首先，系统需要获取车辆图片，可以通过摄像头或者视频设备进行采集。

采集后，需要对图片进行预处理，包括图像增强、去噪等操作，以提高后续字符识别的准确性。

2. 车牌定位：车牌定位是整个系统的关键步骤，它的目标是将车牌从整个图片中分割出来。

这一步主要依靠图像处理算法实现，包括颜色梯度、边缘检测、形态学处理等，以提取出车牌的位置信息。

3. 字符分割：在车牌定位的基础上，需要将车牌上的字符分割开来。

字符分割也是利用图像处理算法完成的，可以使用边缘信息、区域划分等方法，将字符分割成单个的图像块。

4. 字符识别：字符识别是整个系统的核心任务，它的目标是将字符图像识别出来，转化成对应的文本信息。

基于机器学习和深度学习的方法被广泛应用于字符识别任务，可以使用卷积神经网络(CNN)或者循环神经网络(RNN)等方法进行训练和识别。

5. 结果输出与存储：最后，系统将识别结果输出并存储，可以通过显示在屏幕上或者保存到数据库中的方式呈现给用户或者其他系统。

二、关键技术1. 图像处理算法：图像处理是智能车牌识别系统中的重要环节，其中车牌定位和字符分割是关键步骤。

常用的图像处理算法包括Sobel算子、Canny算子、形态学操作等，它们能够通过对图像进行边缘检测、形态学操作等操作，实现对车牌的定位和字符的分割。

2. 字符识别算法：字符识别是智能车牌识别系统的核心任务，采用机器学习和深度学习算法可以提高识别准确率。

图像识别算法引言图像识别算法是一种计算机视觉技术，通过对图像进行分析和处理，将图像中的对象或特征识别出来，并按照一定的分类或识别规则进行判断。

随着计算机计算能力的增强和深度学习算法的发展，图像识别算法在诸多领域得到了广泛应用，如人脸识别、物体检测、车牌识别等。

常见的图像识别算法1. 基于特征提取的算法基于特征提取的图像识别算法是最早也是最经典的算法之一。

该算法通过提取图像中的局部特征，如角点、边缘等，然后将这些特征与预先训练的模型进行匹配，以实现图像的识别和分类。

常见的特征提取算法有Harris角点检测算法、Sobel边缘检测算法等。

2. 基于机器学习的算法基于机器学习的图像识别算法是近年来得到迅速发展的算法之一。

该算法将图像识别问题转化为一个分类问题，通过对大量的训练样本进行学习和训练，建立一个分类器，然后对未知图像进行分类。

常见的基于机器学习的算法包括支持向量机（SVM）、随机森林（Random Forest）等。

3. 基于深度学习的算法基于深度学习的图像识别算法是目前最先进、最有效的算法之一。

该算法使用深度神经网络模型，通过多层次的卷积和池化操作，提取图像中的高级特征，然后将这些特征送入分类器进行分类。

常见的深度学习算法有卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）等。

图像识别算法的应用场景1. 人脸识别人脸识别是图像识别算法应用最广泛的领域之一。

通过对人脸图像进行特征提取和比对，可以实现人脸的自动识别和认证。

该技术在安全监控、身份认证等领域有着重要的应用。

2. 物体检测物体检测是指在图像中检测和定位物体的过程。

通过图像识别算法，可以在图像中准确地识别出各种物体，并给出其位置和边界框，这对于自动驾驶、智能交通等领域非常重要。

3. 文字识别文字识别是将图像中的文字内容转化为可编辑和可搜索的文本的过程。

通过图像识别算法，可以对印刷体、手写体等各种字体进行识别，该技术在身份证识别、车牌识别等场景中有着重要的应用价值。

汽车车牌识别系统研究--开题报告汽车车牌识别系统研究开题报告一、选题背景随着社会的快速发展，汽车数量急剧增加，交通管理面临着巨大的挑战。

传统的人工车牌识别方式效率低下，容易出错，且难以满足大规模数据处理的需求。

因此，汽车车牌识别系统的研究具有重要的现实意义。

车牌识别系统作为智能交通系统的重要组成部分，能够自动识别车辆的车牌号码，实现车辆的快速通行、交通流量监测、违法车辆追踪等功能。

它不仅提高了交通管理的效率和准确性，还为智慧城市的建设提供了有力的技术支持。

二、研究目的本研究旨在开发一种高效、准确、稳定的汽车车牌识别系统，以满足实际应用中的需求。

具体目标包括：1、提高车牌识别的准确率，减少误识别和漏识别的情况。

2、缩短车牌识别的时间，提高系统的实时性。

3、增强系统对不同环境条件（如光照、天气、车牌污损等）的适应性。

4、降低系统的成本，提高其性价比，便于广泛推广应用。

三、研究内容1、车牌图像采集与预处理研究合适的图像采集设备和方法，确保获取清晰、高质量的车牌图像。

对采集到的车牌图像进行去噪、增强、倾斜校正等预处理操作，提高图像质量，为后续的识别工作奠定基础。

2、车牌定位算法探索有效的车牌定位方法，能够准确地从复杂的背景中定位出车牌区域。

考虑车牌的形状、颜色、纹理等特征，结合边缘检测、形态学处理等技术，提高车牌定位的准确性和鲁棒性。

3、字符分割算法研究如何将车牌上的字符准确地分割出来，为字符识别做好准备。

针对字符粘连、断裂等情况，采用合适的算法进行处理，确保字符分割的准确性。

4、字符识别算法比较不同的字符识别方法，如模板匹配、神经网络、支持向量机等，选择最适合的算法进行车牌字符识别。

对识别算法进行优化和改进，提高识别的准确率和速度。

5、系统性能评估与优化建立一套科学的系统性能评估指标，如准确率、召回率、识别时间等。

根据评估结果，对系统进行优化和改进，不断提高系统的性能。

四、研究方法1、文献研究法广泛查阅国内外相关文献，了解车牌识别系统的研究现状和发展趋势。

车牌识别系统的设计与实现毕业设计论文目录一、内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1.1 背景介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.2 研究的重要性及目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.国内外研究现状及发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.1 国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72.2 发展趋势分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8二、车牌识别系统相关技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91.图像预处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 1.1 图像去噪．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 1.2 图像增强．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．131.3 图像二值化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．142.图像处理软件及工具介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 2.1 常用图像处理软件介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．172.2 图像处理工具的功能及使用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18三、车牌识别系统的设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．201.系统设计原则及整体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 1.1 设计原则与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．221.2 整体架构设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．232.系统功能模块划分与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．242.1 图像输入模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．262.2 车牌定位模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．272.3 字符分割模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．292.4 字符识别模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30四、车牌识别系统的关键技术实现细节探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32一、内容描述随着现代智能交通技术的不断发展，车牌识别系统在道路交通管理中的应用越来越广泛，其高效、准确、自动化的特点为缓解城市交通拥堵、提高车辆通行效率提供了有力的技术支持。

目录摘要 (Ⅰ)Abstract (II)1 绪论 (1)1。

1 课题的来源及意义 (1)1.2 课题主要研究的问题 (2)1。

3 系统设计的目标及基本思路 (2)1.3.1 设计目标 (2)1.3。

2 基本思路 (3)2 图像预处理 (4)2.1 汽车牌照的特征 (4)2。

2 灰度变换 (5)2.3 图像增强 (6)2.4 图像边缘提取及二值化 (7)2。

4。

1 图像边缘提取 (7)2。

4.2 灰度图像二值化 (14)2。

5 形态学滤波 (15)3 车牌定位方法研究 (19)3.1 车牌定位常用方法介绍 (19)3.1.1 基于纹理特征分析的定位方法 (19)3。

1。

2 基于数学形态学的定位方法 (19)3.1。

3 基于边缘检测的定位方法 (19)3.1。

4 基于小波分析的定位方法 (19)3.1。

5 基于图像彩色信息的定位方法 (20)3。

2 基于行扫描灰度跳变分析的车牌定位方法 (20)4 车牌识别方法研究 (22)4。

1 牌照区域的分割和图像进一步处理 (22)4.1.1牌照区域的分割 (22)4。

1.2车牌进一步处理 (22)4.2 字符的分割与归一化 (23)4.2。

1字符分割 (23)4。

2。

2字符归一化 (24)4.3 字符的识别 (24)5 总结与展望 (27)5。

1 总结 (27)5.2心得体会 (27)5。

3展望 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录一 (31)摘要车牌识别系统作为智能交通系统的一个重要组成部分，在交通监控中占有很重要的地位.车牌识别系统可分为图像预处理、车牌定位和字符识别3个部分,其中车牌定位作为获得车辆牌照图像的重要步骤，是后续的字符识别部分能否正确识别车牌字符的关键环节。

车牌定位系统实现对车辆牌照进行定位的功能，即从包含整个车辆的图像中找到车牌区域的位置，并对该车牌区域进行定位显示,将定位信息提供给字符识别部分。

针对车牌本身固有的特征，本文首先介绍了在车牌定位过程中常用的几种数字图像处理技术：图像的二值化处理、边缘检测和图像增强等。

数字图像处理在车牌识别中的应用随着汽车数量的增加，城市交通状况日益受到人们的重视，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。

这些系统通过车辆检测装置对过往的车辆实施检测，提取有关交通数据，达到监控、管理和指挥交通的目的。

因此，智能交通系统 I TS( i ntelli gent traf f i c system )已成为世界交通领域研究的重要课题。

车牌识别系统 LPR ( l icense plate recogni t i on)作为智能交通系统的一个重要组成部分，已在高速公路、城市交通和停车场等项目的管理中占有无可取代的重要地位。

它在不影响汽车状态的情况下, 由计算机自动完成车牌的识别，从而降低交通管理工作的复杂度。

本文应用图像处理技术、车牌定位技术、车牌字符分隔、字符识别技术等解决了车辆牌照识别问题。

1 车牌识别的原理和方法通常，车牌识别过程分为图像预处理、车牌定位、车牌校正、车牌分割和车牌识别五个部分。

图像预处理: 在整个车牌识别系统中，由于采集进来的图像为真彩图，再加上实际采集环境的影响以及采集硬件等原因，图像质量并不高，其背景和噪声会影响字符的正确分割和识别，所以在进行车牌分割和识别处理之前，需要先对车牌图像进行图像预处理操作。

车牌定位: 首先对车牌的二值图片进行形态学滤波，使车牌区域形成一个连通区域，然后根据车牌的先验知识对所得到的连通区域进行筛选，获取车牌区域的具体位置，完成从图片中提取车牌的任务。

车牌校正: 由于捕捉图片的摄像头与车身的角度问题，得到的车牌图片不是水平的。

为了顺利进行后续的分割和识别，必须对车牌进行角度校正。

在此，使用了 Ra don变换来对车牌进行校正。

车牌分割: 首先对车牌进行水平投影，去除水平边框；再对车牌进行垂直投影。

通过对车牌进行投影分析可知，与最大值峰中心对应的为车牌中第二个字符和第三个字符的间隔，与第二大峰中心距离对应的即为车牌字符的宽度，并以此为依据对车牌进行分割。

《基于MATLAB的车牌识别系统研究》篇一一、引言车牌识别系统是现代智能交通系统的重要组成部分，具有广泛的应用前景。

本文将详细探讨基于MATLAB的车牌识别系统的研究，从算法设计到实验结果，全方位地分析系统的性能与特点。

二、车牌识别系统概述车牌识别系统主要通过图像处理和计算机视觉技术，对道路上的车牌进行自动识别。

系统主要包括图像预处理、车牌定位、字符分割和字符识别等几个关键步骤。

基于MATLAB的车牌识别系统，利用其强大的图像处理和矩阵运算能力，为车牌识别提供了有效的技术支持。

三、系统设计1. 图像预处理图像预处理是车牌识别系统的第一步，主要目的是消除图像中的噪声、增强车牌信息、改善图像质量等。

在MATLAB中，可以通过灰度化、滤波、二值化等操作，对图像进行预处理。

2. 车牌定位车牌定位是车牌识别系统的关键步骤之一，主要利用图像处理技术，从整个图像中提取出车牌区域。

常用的车牌定位方法包括投影法、边缘检测法、模板匹配法等。

在MATLAB中，可以通过这些方法实现车牌的快速定位。

3. 字符分割与识别字符分割与识别是车牌识别的核心步骤，主要将定位后的车牌图像中的字符进行分割，并识别出每个字符的具体内容。

在MATLAB中，可以通过连通域分析、投影分析等方法实现字符的分割与识别。

四、实验结果与分析为了验证基于MATLAB的车牌识别系统的性能，我们进行了大量的实验。

实验结果表明，该系统在各种光照条件、不同角度、不同颜色的车牌下均能实现较高的识别率。

同时，该系统还具有实时性高、鲁棒性强等优点。

在实验过程中，我们还对系统的各个步骤进行了详细的分析。

通过调整图像预处理的参数、优化车牌定位算法、改进字符分割与识别的方法等手段，不断提高系统的性能。

最终，我们得到了一个具有较高识别率的车牌识别系统。

五、结论本文研究了基于MATLAB的车牌识别系统，从算法设计到实验结果进行了全面的分析。

实验结果表明，该系统具有较高的识别率、实时性和鲁棒性等优点，能够满足实际需求。

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