車牌識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)--課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、摘要:3</b></p><p>　　二、設(shè)計(jì)目的和意義:3</p><p>　　2.1、設(shè)計(jì)目的：3</p><p>　　2.2、設(shè)計(jì)意義：3</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)

2、原理:3</b></p><p>　　四、詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟:3</p><p>　　4.1、提出總體設(shè)計(jì)方案:4</p><p>　　4.2、各模塊的實(shí)現(xiàn):5</p><p>　　五、設(shè)計(jì)結(jié)果及分析20</p><p><b>　　六、總結(jié):22</b></p>

3、<p><b>　　七、體會(huì)23</b></p><p>　　八、參考文獻(xiàn):23</p><p><b>　　一、摘要:</b></p><p>　　隨這圖形圖像技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的車牌識(shí)別技術(shù)準(zhǔn)確率越來(lái)越高，識(shí)別速度越來(lái)越快。無(wú)論何種形式的車牌識(shí)別系統(tǒng)，它們都是由觸發(fā)、圖像采集、圖像識(shí)別模塊、輔助光源和通信模

4、塊組成的。車牌識(shí)別系統(tǒng)涉及光學(xué)、電器、電子控制、數(shù)字圖像處理、計(jì)算視覺(jué)、人工智能等多項(xiàng)技術(shù)。觸發(fā)模塊負(fù)責(zé)在車輛到達(dá)合適位置時(shí)，給出觸發(fā)信號(hào)，控制抓拍。輔助光源提供輔助照明，保證系統(tǒng)在不同的光照條件下都能拍攝到高質(zhì)量的圖像。圖像預(yù)處理程序?qū)ψヅ牡膱D像進(jìn)行處理，去除噪聲，并進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。然后通過(guò)車牌定位、字符識(shí)別，最后將識(shí)別結(jié)果輸出。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)目的和意義:</p><p>

5、<b>　　2.1、設(shè)計(jì)目的：</b></p><p>　　1、鞏固理論課上所學(xué)的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)踐。</p><p>　　2、鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)生的研究潛能，提高學(xué)生的協(xié)作精神。</p><p>　　3、通過(guò)本次二級(jí)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，能夠綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，拓寬知識(shí)面，系統(tǒng)地進(jìn)行電子電路的工程實(shí)踐訓(xùn)練，培養(yǎng)工程師的基本技能，提高分析問(wèn)題和

6、解決問(wèn)題的能力。</p><p><b>　　2.2、設(shè)計(jì)意義：</b></p><p>　　車輛牌照在交通系統(tǒng)管理中有著重要的作用，通過(guò)它可以檢索車輛的各項(xiàng)重要信息，實(shí)現(xiàn)車輛的控制、運(yùn)輸安排、停車管理、自動(dòng)收費(fèi)、事故處理等功能，從而給交通系統(tǒng)的自動(dòng)管理提供極大的方便。</p><p>　　車牌定位系統(tǒng)的目的在于正確獲取整個(gè)圖像中車牌的區(qū)域，并

7、識(shí)別出車牌號(hào)。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)車牌識(shí)別系統(tǒng)，能夠提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，還能培養(yǎng)一定的科研能力。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)原理:</b></p><p>　　牌照自動(dòng)識(shí)別是一項(xiàng)利用車輛的動(dòng)態(tài)視頻或靜態(tài)圖像進(jìn)行牌照號(hào)碼、牌照顏色自動(dòng)識(shí)別的模式識(shí)別技術(shù)。其硬件基礎(chǔ)一般包括觸發(fā)設(shè)備、攝像設(shè)備、照明設(shè)備、圖像采集設(shè)備、識(shí)別車牌號(hào)碼的處理機(jī)等，其軟件核心包括車

8、牌定位算法、車牌字符分割算法和光學(xué)字符識(shí)別算法等。某些牌照識(shí)別系統(tǒng)還具有通過(guò)視頻圖像判斷車輛駛?cè)胍曇暗墓δ芊Q之為視頻車輛檢測(cè)。一個(gè)完整的牌照識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)包括車輛檢測(cè)、圖像采集、牌照識(shí)別等幾部分。當(dāng)車輛檢測(cè)部分檢測(cè)到車輛到達(dá)時(shí)觸發(fā)圖像采集單元，采集當(dāng)前的視頻圖像。牌照識(shí)別單元對(duì)圖像進(jìn)行處理，定位出牌照位置，再將牌照中的字符分割出來(lái)進(jìn)行識(shí)別，然后組成牌照號(hào)碼輸出。</p><p><b>　　四、詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟

9、:</b></p><p>　　4.1、提出總體設(shè)計(jì)方案:</p><p><b>　　牌照號(hào)碼、顏色識(shí)別</b></p><p>　　為了進(jìn)行牌照識(shí)別，需要以下幾個(gè)基本的步驟：</p><p>　　a.牌照定位，定位圖片中的牌照位置；</p><p>　　b.牌照字符分割，把牌照中的

10、字符分割出來(lái)；</p><p>　　c.牌照字符識(shí)別，把分割好的字符進(jìn)行識(shí)別，最終組成牌照號(hào)碼。</p><p>　　牌照識(shí)別過(guò)程中，牌照顏色的識(shí)別依據(jù)算法不同，可能在上述不同步驟實(shí)現(xiàn)，通常與牌照識(shí)別互相配合、互相驗(yàn)證。</p><p><b>　　(1）牌照定位:</b></p><p>　　自然環(huán)境下，汽車圖像背景復(fù)

11、雜、光照不均勻，如何在自然背景中準(zhǔn)確地確定牌照區(qū)域是整個(gè)識(shí)別過(guò)程的關(guān)鍵。首先對(duì)采集到的視頻圖像進(jìn)行大范圍相關(guān)搜索，找到符合汽車牌照特征的若干區(qū)域作為候選區(qū)，然后對(duì)這些侯選區(qū)域做進(jìn)一步分析、評(píng)判，最后選定一個(gè)最佳的區(qū)域作為牌照區(qū)域，并將其從圖象中分割出來(lái)。</p><p><b>　　流程圖:</b></p><p>　?。?）牌照字符分割 :</p>&

12、lt;p>　　完成牌照區(qū)域的定位后，再將牌照區(qū)域分割成單個(gè)字符，然后進(jìn)行識(shí)別。字符分割一般采用垂直投影法。由于字符在垂直方向上的投影必然在字符間或字符內(nèi)的間隙處取得局部最小值的附近，并且這個(gè)位置應(yīng)滿足牌照的字符書寫格式、字符、尺寸限制和一些其他條件。利用垂直投影法對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的汽車圖像中的字符分割有較好的效果。</p><p>　?。?）牌照字符識(shí)別 :</p><p>　　字符識(shí)別

13、方法目前主要有基于模板匹配算法和基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。基于模板匹配算法首先將分割后的字符二值化,并將其尺寸大小縮放為字符數(shù)據(jù)庫(kù)中模板的大小，然后與所有的模板進(jìn)行匹配，最后選最佳匹配作為結(jié)果。基于人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的算法有兩種：一種是先對(duì)待識(shí)別字符進(jìn)行特征提取，然后用所獲得特征來(lái)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分配器；另一種方法是直接把待處理圖像輸入網(wǎng)絡(luò)，由網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)特征提取直至識(shí)別出結(jié)果。實(shí)際應(yīng)用中，牌照識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別率與牌照質(zhì)量和拍攝質(zhì)量密切相關(guān)。牌照質(zhì)量

14、會(huì)受到各種因素的影響，如生銹、污損、油漆剝落、字體褪色、牌照被遮擋、牌照傾斜、高亮反光、多牌照、假牌照等等；實(shí)際拍攝過(guò)程也會(huì)受到環(huán)境亮度、拍攝亮度、車輛速度等等因素的影響。這些影響因素不同程度上降低了牌照識(shí)別的識(shí)別率，也正是牌照識(shí)別系統(tǒng)的困難和挑戰(zhàn)所在。為了提高識(shí)別率，除了不斷的完善識(shí)別算法，還應(yīng)該想辦法克服各種光照條件，使采集到的圖像最利于識(shí)別。</p><p>　　4.2、各模塊的實(shí)現(xiàn):</p>

15、<p>　　2.1輸入待處理的原始圖像:</p><p><b>　　clear ;</b></p><p>　　close all;</p><p>　　%Step1 獲取圖像 裝入待處理彩色圖像并顯示原始圖像</p><p>　　Scolor = imread('3.jpg');%im

16、read函數(shù)讀取圖像文件</p><p><b>　　圖2.1原始圖像</b></p><p>　　2.2圖像的灰度化:</p><p>　　彩色圖像包含著大量的顏色信息，不但在存儲(chǔ)上開(kāi)銷很大，而且在處理上也會(huì)降低系統(tǒng)的執(zhí)行速度，因此在對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別等處理中經(jīng)常將彩色圖像轉(zhuǎn)變?yōu)榛叶葓D像，以加快處理速度。由彩色轉(zhuǎn)換為灰度的過(guò)程叫做灰度化處理。選擇

17、的標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過(guò)灰度變換后，像素的動(dòng)態(tài)范圍增加，圖像的對(duì)比度擴(kuò)展，使圖像變得更加清晰、細(xì)膩、容易識(shí)別。</p><p>　　%將彩色圖像轉(zhuǎn)換為黑白并顯示</p><p>　　Sgray = rgb2gray(Scolor);%rgb2gray轉(zhuǎn)換成灰度圖</p><p>　　figure,imshow(Sgray),title('原始黑白圖像');<

18、;/p><p>　　圖2.2原始黑白圖像</p><p>　　2.3對(duì)原始圖像進(jìn)行開(kāi)操作得到圖像背景圖像:</p><p>　　s=strel('disk',13);%strei函數(shù)</p><p>　　Bgray=imopen(Sgray,s);%打開(kāi)sgray s圖像</p><p>　　figure,

19、imshow(Bgray);title('背景圖像');%輸出背景圖像</p><p><b>　　圖2.3背景圖像</b></p><p>　　2.4原始圖像與背景圖像作減法，對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理:</p><p>　　Egray=imsubtract(Sgray,Bgray);%兩幅圖相減</p><p&g

20、t;　　figure,imshow(Egray);title('增強(qiáng)黑白圖像');%輸出黑白圖像</p><p><b>　　圖2.4黑白圖像</b></p><p>　　2.5取得最佳閾值，將圖像二值化:</p><p>　　二值圖像是指整幅圖像畫面內(nèi)僅黑、白二值的圖像。在實(shí)際的車牌處理系統(tǒng)中，進(jìn)行圖像二值變換的關(guān)鍵是要確定合

21、適的閥值，使得字符與背景能夠分割開(kāi)來(lái)，二值變換的結(jié)果圖像必須要具備良好的保形性，不丟掉有用的形狀信息，不會(huì)產(chǎn)生額外的空缺等等。車牌識(shí)別系統(tǒng)要求處理的速度高、成本低、信息量大，采用二值圖像進(jìn)行處理，能大大地提高處理效率。閾值處理的操作過(guò)程是先由用戶指定或通過(guò)算法生成一個(gè)閾值，如果圖像中某中像素的灰度值小于該閾值，則將該像素的灰度值設(shè)置為0或255，否則灰度值設(shè)置為255或0。</p><p>　　fmax1=dou

22、ble(max(max(Egray)));%egray的最大值并輸出雙精度型</p><p>　　fmin1=double(min(min(Egray)));%egray的最小值并輸出雙精度型</p><p>　　level=(fmax1-(fmax1-fmin1)/3)/255;%獲得最佳閾值</p><p>　　bw22=im2bw(Egray,level);%

23、轉(zhuǎn)換圖像為二進(jìn)制圖像</p><p>　　bw2=double(bw22);</p><p>　　figure,imshow(bw2);title('圖像二值化');%得到二值圖像</p><p><b>　　圖2.5二值圖像</b></p><p><b>　　2.6邊緣檢測(cè):</b&g

24、t;</p><p>　　兩個(gè)具有不同灰度值的相鄰區(qū)域之間總存在邊緣，邊緣就是灰度值不連續(xù)的結(jié)果，是圖像分割、紋理特征提取和形狀特征提取等圖像分析的基礎(chǔ)。為了對(duì)有意義的邊緣點(diǎn)進(jìn)行分類，與這個(gè)點(diǎn)相聯(lián)系的灰度級(jí)必須比在這一點(diǎn)的背景上變換更有效，我們通過(guò)門限方法來(lái)決定一個(gè)值是否有效。所以，如果一個(gè)點(diǎn)的二維一階導(dǎo)數(shù)比指定的門限大，我們就定義圖像中的次點(diǎn)是一個(gè)邊緣點(diǎn)，一組這樣的依據(jù)事先定好的連接準(zhǔn)則相連的邊緣點(diǎn)就定義為一條

25、邊緣。經(jīng)過(guò)一階的導(dǎo)數(shù)的邊緣檢測(cè)，所求的一階導(dǎo)數(shù)高于某個(gè)閾值，則確定該點(diǎn)為邊緣點(diǎn)，這樣會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)的邊緣點(diǎn)太多?？梢酝ㄟ^(guò)求梯度局部最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并認(rèn)定為邊緣點(diǎn)，去除非局部最大值，可以檢測(cè)出精確的邊緣。一階導(dǎo)數(shù)的局部最大值對(duì)應(yīng)二階導(dǎo)數(shù)的零交叉點(diǎn)，這樣通過(guò)找圖像強(qiáng)度的二階導(dǎo)數(shù)餓的零交叉點(diǎn)就能找到精確邊緣點(diǎn)。</p><p>　　grd=edge(bw2,'canny')%用canny算子識(shí)別強(qiáng)度圖像中的

26、邊界</p><p>　　figure,imshow(grd);title('圖像邊緣提取');%輸出圖像邊緣</p><p><b>　　圖2.6像邊緣提取</b></p><p>　　2.7對(duì)得到圖像作開(kāi)操作進(jìn)行濾波:</p><p>　　數(shù)學(xué)形態(tài)非線性濾波，可以用于抑制噪聲，進(jìn)行特征提取、邊緣檢測(cè)、

27、圖像分割等圖像處理問(wèn)題。腐蝕是一種消除邊界點(diǎn)的過(guò)程，結(jié)果是使目標(biāo)縮小，孔洞增大，因而可有效的消除孤立噪聲點(diǎn)；膨脹是將與目標(biāo)物體接觸的所有背景點(diǎn)合并到物體中的過(guò)程，結(jié)果是使目標(biāo)增大，孔洞縮小，可填補(bǔ)目標(biāo)物體中的空洞，形成連通域。先腐蝕后膨脹的過(guò)程稱為開(kāi)運(yùn)算，它具有消除細(xì)小物體，并在纖細(xì)處分離物體和平滑較大物體邊界的作用；先膨脹后腐蝕的過(guò)程稱為閉運(yùn)算，具有填充物體內(nèi)細(xì)小空洞，連接鄰近物體和平滑邊界的作用。對(duì)圖像做了開(kāi)運(yùn)算和閉運(yùn)算，閉運(yùn)算可以

28、使圖像的輪廓線更為光滑，它通常用來(lái)消掉狹窄的間斷和長(zhǎng)細(xì)的鴻溝，消除小的孔洞，并彌補(bǔ)輪廓線中的斷裂。</p><p>　　bg1=imclose(grd,strel('rectangle',[5,19]));%取矩形框的閉運(yùn)算</p><p>　　figure,imshow(bg1);title('圖像閉運(yùn)算[5,19]');%輸出閉運(yùn)算的圖像</p&g

29、t;<p>　　bg3=imopen(bg1,strel('rectangle',[5,19]));%取矩形框的開(kāi)運(yùn)算</p><p>　　figure,imshow(bg3);title('圖像開(kāi)運(yùn)算[5,19]');%輸出開(kāi)運(yùn)算的圖像</p><p>　　bg2=imopen(bg3,strel('rectangle',[1

30、9,1]));%取矩形框的開(kāi)運(yùn)算</p><p>　　figure,imshow(bg2);title('圖像開(kāi)運(yùn)算[19,1]');%輸出開(kāi)運(yùn)算的圖像</p><p>　　圖2.7.1閉運(yùn)算的圖像</p><p>　　圖2.7.2開(kāi)運(yùn)算的圖像</p><p>　　圖2.7.3開(kāi)運(yùn)算的圖像</p><p&g

31、t;　　2.8對(duì)二值圖像進(jìn)行區(qū)域提取，并計(jì)算區(qū)域特征參數(shù)。進(jìn)行區(qū)域特征參數(shù)比較，提取車牌區(qū)域:</p><p>　　a.對(duì)圖像每個(gè)區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，然后計(jì)算每個(gè)區(qū)域的圖像特征參數(shù)：區(qū)域中心位置、最小包含矩形、面積。</p><p>　　[L,num] = bwlabel(bg2,8);%標(biāo)注二進(jìn)制圖像中已連接的部分</p><p>　　Feastats = imfeat

32、ure(L,'basic');%計(jì)算圖像區(qū)域的特征尺寸</p><p>　　Area=[Feastats.Area];%區(qū)域面積</p><p>　　BoundingBox=[Feastats.BoundingBox];%[x y width height]車牌的框架大小</p><p>　　RGB = label2rgb(L, 'sprin

33、g', 'k', 'shuffle'); %標(biāo)志圖像向RGB圖像轉(zhuǎn)換</p><p>　　figure,imshow(RGB);title('圖像彩色標(biāo)記');%輸出框架的彩色圖像</p><p>　　圖2.8.1彩色圖像</p><p>　　b. 計(jì)算出包含所標(biāo)記的區(qū)域的最小寬和高，并根據(jù)先驗(yàn)知識(shí)，比較誰(shuí)的寬

34、高比更接近實(shí)際車牌寬高比，將更接近的提取并顯示出來(lái)。</p><p><b>　　lx=0;</b></p><p>　　for l=1:num</p><p>　　width=BoundingBox((l-1)*4+3);%框架寬度的計(jì)算</p><p>　　hight=BoundingBox((l-1)*4+4);%

35、框架高度的計(jì)算</p><p>　　if (width>98 & width<160 & hight>25 & hight<50)%框架的寬度和高度的范圍</p><p><b>　　lx=lx+1;</b></p><p>　　Getok(lx)=l;</p><p>&

36、lt;b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　for k= 1:lx</p><p>　　l=Getok(k); </p><p>　　startcol=BoundingBox((l-1)*4+1)-2;%開(kāi)始列</p><p&g

37、t;　　startrow=BoundingBox((l-1)*4+2)-2;%開(kāi)始行</p><p>　　width=BoundingBox((l-1)*4+3)+8;%車牌寬</p><p>　　hight=BoundingBox((l-1)*4+4)+2;%車牌高</p><p>　　rato=width/hight;%計(jì)算車牌長(zhǎng)寬比</p>&l

38、t;p>　　if rato>2 & rato<4 </p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　sbw1=bw2(startrow:s

39、tartrow+hight,startcol:startcol+width-1); %獲取車牌二值子圖</p><p>　　subcol1=Sgray(startrow:startrow+hight,startcol:startcol+width-1);%獲取車牌灰度子圖</p><p>　　figure,subplot(2,1,1),imshow(subcol1);title('

40、車牌灰度子圖');%輸出灰度圖像</p><p>　　subplot(2,1,2),imshow(sbw1);title('車牌二值子圖');%輸出車牌的二值圖</p><p><b>　　程序流程圖 </b></p><p>　　圖2.8.2灰度子圖和二值子圖</p><p>　　2.9對(duì)

41、水平投影進(jìn)行峰谷分析:</p><p>　　對(duì)水平投影進(jìn)行峰谷分析,計(jì)算出車牌上邊框、車牌字符投影、車牌下邊框的波形峰上升點(diǎn)、峰下降點(diǎn)、峰寬、谷寬、峰間距離、峰中心位置參數(shù)。</p><p>　　histcol1=sum(sbw1); %計(jì)算垂直投影</p><p>　　histrow=sum(sbw1'); %計(jì)算水平投影</p&

42、gt;<p>　　figure,subplot(2,1,1),bar(histcol1);title('垂直投影（含邊框）');%輸出垂直投影</p><p>　　subplot(2,1,2),bar(histrow); title('水平投影（含邊框）');%輸出水平投影</p><p>　　圖2.9.1垂直投影和水平投影</p

43、><p>　　figure,subplot(2,1,1),bar(histrow); title('水平投影（含邊框）');%輸出水平投影</p><p>　　subplot(2,1,2),imshow(sbw1);title('車牌二值子圖');%輸出二值圖</p><p>　　圖2.9.2水平投影和二值圖</p><

44、;p>　　對(duì)水平投影進(jìn)行峰谷分析:</p><p>　　meanrow=mean(histrow);%求水平投影的平均值</p><p>　　minrow=min(histrow);%求水平投影的最小值</p><p>　　levelrow=(meanrow+minrow)/2;%求水平投影的平均值</p><p><b>　

45、　count1=0;</b></p><p><b>　　l=1;</b></p><p>　　for k=1:hight</p><p>　　if histrow(k)<=levelrow </p><p>　　count1=count1+1;

46、 </p><p><b>　　else </b></p><p>　　if count1>=1</p><p>　　markrow(l)=k;%上升點(diǎn)</p><p>　　markrow1(l)=count1;%谷寬度（下降點(diǎn)至下一個(gè)上升點(diǎn)）</p

47、><p><b>　　l=l+1;</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　count1=0;</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end&l

48、t;/b></p><p>　　markrow2=diff(markrow);%峰距離（上升點(diǎn)至下一個(gè)上升點(diǎn)）</p><p>　　[m1,n1]=size(markrow2);</p><p><b>　　n1=n1+1;</b></p><p>　　markrow(l)=hight;</p>&l

49、t;p>　　markrow1(l)=count1;</p><p>　　markrow2(n1)=markrow(l)-markrow(l-1);</p><p><b>　　l=0;</b></p><p>　　for k=1:n1</p><p>　　markrow3(k)=markrow(k+1)-markr

50、ow1(k+1);%下降點(diǎn)</p><p>　　markrow4(k)=markrow3(k)-markrow(k);%峰寬度（上升點(diǎn)至下降點(diǎn)）</p><p>　　markrow5(k)=markrow3(k)-double(uint16(markrow4(k)/2));%峰中心位置</p><p><b>　　end </b></p&

51、gt;<p>　　%Step7 計(jì)算車牌旋轉(zhuǎn)角度</p><p>　　%(1)在上升點(diǎn)至下降點(diǎn)找第一個(gè)為1的點(diǎn)</p><p>　　[m2,n2]=size(sbw1);%sbw1的圖像大小</p><p>　　[m1,n1]=size(markrow4);%markrow4的大小</p><p>　　maxw=max(mark

52、row4);%最大寬度為字符</p><p>　　if markrow4(1) ~= maxw%檢測(cè)上邊</p><p><b>　　ysite=1;</b></p><p><b>　　k1=1;</b></p><p>　　for l=1:n2</p><p>　　for

53、 k=1:markrow3(ysite)%從頂邊至第一個(gè)峰下降點(diǎn)掃描</p><p>　　if sbw1(k,l)==1</p><p>　　xdata(k1)=l;</p><p>　　ydata(k1)=k;</p><p><b>　　k1=k1+1;</b></p><p><b&g

54、t;　　break;</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　else %檢測(cè)下邊</p><p><b>　

55、　ysite=n1;</b></p><p>　　if markrow4(n1) ==0</p><p>　　if markrow4(n1-1) ==maxw</p><p>　　ysite= 0; %無(wú)下邊</p><p><b>　　else</b></p><p>　　ysite

56、= n1-1;</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　if ysite ~=0</p><p><b>　　k1=1;</b></p><p>　　for l=1:n2</p&g

57、t;<p><b>　　k=m2;</b></p><p>　　while k>=markrow(ysite) %從底邊至最后一個(gè)峰的上升點(diǎn)掃描</p><p>　　if sbw1(k,l)==1</p><p>　　xdata(k1)=l;</p><p>　　ydata(k1)=k;</p&

58、gt;<p><b>　　k1=k1+1;</b></p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　k=k-1;</b></p><p><b>　　end&

59、lt;/b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end </b></p><p><b>　　程序流程圖</b></p><p>　　2

60、.10計(jì)算車牌旋轉(zhuǎn)角度:</p><p>　　a.車牌傾斜的原因?qū)е峦队靶Ч骞晒炔幻黠@，在這里需要做車牌矯正處理。這里采取的線性擬合的方法,計(jì)算出車牌上邊或下邊圖像值為1的點(diǎn)擬合直線與水平X軸的夾角。</p><p><b>　　程序流程圖</b></p><p>　　%(2)線性擬合，計(jì)算與x夾角</p><p>　

61、　fresult = fit(xdata',ydata','poly1'); %poly1 Y = p1*x+p2</p><p>　　p1=fresult.p1;</p><p>　　angle=atan(fresult.p1)*180/pi; %弧度換為度，360/2pi, pi=3.14</p><p>　　%(3)

62、旋轉(zhuǎn)車牌圖象</p><p>　　subcol = imrotate(subcol1,angle,'bilinear','crop'); %旋轉(zhuǎn)車牌圖象</p><p>　　sbw = imrotate(sbw1,angle,'bilinear','crop');%旋轉(zhuǎn)圖像</p><p>　　figu

63、re,subplot(2,1,1),imshow(subcol);title('車牌灰度子圖');%輸出車牌旋轉(zhuǎn)后的灰度圖像標(biāo)題顯示車牌灰度子圖</p><p>　　subplot(2,1,2),imshow(sbw);title('');%輸出車牌旋轉(zhuǎn)后的灰度圖像</p><p>　　title(['車牌旋轉(zhuǎn)角: ',num2str(ang

64、le),'度'] ,'Color','r');%顯示車牌的旋轉(zhuǎn)角度</p><p>　　圖2.10.1旋轉(zhuǎn)后的灰度圖像和旋轉(zhuǎn)角度</p><p>　　b.旋轉(zhuǎn)車牌后重新計(jì)算車牌水平投影，去掉車牌水平邊框，獲取字符高度:</p><p>　　histcol1=sum(sbw); %計(jì)算垂直投影</p>&l

65、t;p>　　histrow=sum(sbw'); %計(jì)算水平投影</p><p>　　figure,subplot(2,1,1),bar(histcol1);title('垂直投影（旋轉(zhuǎn)后）');</p><p>　　subplot(2,1,2),bar(histrow); title('水平投影（旋轉(zhuǎn)后）');</p>

66、<p>　　圖2.10.2垂直投影（旋轉(zhuǎn)后）和水平投影（旋轉(zhuǎn)后）</p><p>　　figure,subplot(2,1,1),bar(histrow); title('水平投影（旋轉(zhuǎn)后）');</p><p>　　subplot(2,1,2),imshow(sbw);title('車牌二值子圖（旋轉(zhuǎn)后）');</p>&l

67、t;p>　　圖2.10.3水平投影（旋轉(zhuǎn)后）和車牌二值子圖（旋轉(zhuǎn)后）</p><p>　　2.11去水平（上下）邊框,獲取字符高度: </p><p>　　a.通過(guò)以上水平投影、垂直投影分析計(jì)算，獲得了車牌字符高度、字符頂行與尾行、字符寬度、每個(gè)字符的中心位置，為提取分割字符具備了條件。</p><p>　　maxhight=max(markrow2);<

68、;/p><p>　　findc=find(markrow2==maxhight);</p><p>　　rowtop=markrow(findc);</p><p>　　rowbot=markrow(findc+1)-markrow1(findc+1);</p><p>　　sbw2=sbw(rowtop:rowbot,:); %子圖為(row

69、bot-rowtop+1)行</p><p>　　maxhight=rowbot-rowtop+1; %字符高度(rowbot-rowtop+1)</p><p>　　b.計(jì)算車牌垂直投影，去掉車牌垂直邊框，獲取車牌及字符平均寬度</p><p>　　histcol=sum(sbw2); %計(jì)算垂直投影</p><p>　　figure

70、,subplot(2,1,1),bar(histcol);title('垂直投影（去水平邊框后）');%輸出車牌的垂直投影圖像</p><p>　　subplot(2,1,2),imshow(sbw2); %輸出垂直投影圖像</p><p>　　title(['車牌字符高度： ',int2str(maxhight)],'Color','

71、;r');%輸出車牌字符高度</p><p>　　圖2.11垂直投影圖像和車牌字符高度 </p><p>　　b．%對(duì)垂直投影進(jìn)行峰谷分析</p><p>　　meancol=mean(histcol);%求垂直投影的平均值</p><p>　　mincol=min(histcol);%求垂直投影的平均值</p>&l

72、t;p>　　levelcol=(meancol+mincol)/4;%求垂直投影的1/4</p><p><b>　　count1=0;</b></p><p><b>　　程序流程圖</b></p><p>　　c.計(jì)算車牌上每個(gè)字符中心位置，計(jì)算最大字符寬度maxwidth</p><p>

73、;<b>　　l=0;</b></p><p>　　for k=1:n1</p><p>　　markcol3(k)=markcol(k+1)-markcol1(k+1);%字符下降點(diǎn)</p><p>　　markcol4(k)=markcol3(k)-markcol(k); %字符寬度（上升點(diǎn)至下降點(diǎn)）</p><p>

74、;　　markcol5(k)=markcol3(k)-double(uint16(markcol4(k)/2));%字符中心位置</p><p><b>　　end </b></p><p>　　markcol6=diff(markcol5); %字符中心距離（字符中心點(diǎn)至下一個(gè)字符中心點(diǎn)）</p><p>　　maxs=max(markcol

75、6); %查找最大值，即為第二字符與第三字符中心距離</p><p>　　findmax=find(markcol6==maxs);</p><p>　　markcol6(findmax)=0;</p><p>　　maxwidth=max(markcol6);%查找最大值，即為最大字符寬度</p><p>　　d.提取分割字符,并變換為22

76、行*14列標(biāo)準(zhǔn)子圖</p><p><b>　　l=1;</b></p><p>　　[m2,n2]=size(subcol);</p><p><b>　　figure;</b></p><p>　　for k=findmax-1:findmax+5</p><p>　　c

77、left=markcol5(k)-maxwidth/2;</p><p>　　cright=markcol5(k)+maxwidth/2-2;</p><p>　　if cleft<1</p><p><b>　　cleft=1;</b></p><p>　　cright=maxwidth;</p>

78、<p><b>　　end</b></p><p>　　if cright>n2</p><p>　　cright=n2;</p><p>　　cleft=n2-maxwidth;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　SegGray

79、=sbw(rowtop:rowbot,cleft:cright);</p><p>　　SegBw1=sbw(rowtop:rowbot,cleft:cright);</p><p>　　SegBw2 = imresize(SegBw1,[22 14]); %變換為32行*16列標(biāo)準(zhǔn)子圖 </p><p>　　subplot(2,n1,l),imshow(

80、SegGray);</p><p><b>　　if l==7</b></p><p>　　title(['車牌字符寬度： ',int2str(maxwidth)],'Color','r');</p><p><b>　　end</b></p><p>

81、;　　subplot(2,n1,n1+l),imshow(SegBw2); </p><p>　　fname=strcat('F:\MATLAB\work\sam\image',int2str(k),'.jpg');%保存子圖備選入樣本庫(kù),并建立樣本庫(kù)</p><p>　　imwrite(SegBw2,fname,'jpg')

82、</p><p><b>　　l=l+1;</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　2.12將計(jì)算計(jì)算獲取的字符圖像與樣本庫(kù)進(jìn)行匹配，自動(dòng)識(shí)別出字符代碼:</p><p>　　進(jìn)行車牌識(shí)別前需要使用樣本對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，然后使用訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)對(duì)車牌進(jìn)行識(shí)別。其具體流程

83、為:使用漢字、字母、字母數(shù)字、數(shù)字四個(gè)樣本分別對(duì)四個(gè)子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)和權(quán)值。對(duì)已經(jīng)定位好的車牌進(jìn)行圖像預(yù)處理，逐個(gè)的特征提取，然后從相應(yīng)的文件中讀取相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)和權(quán)值，把車牌字符分別送入相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識(shí)別，輸出識(shí)別結(jié)果。</p><p>　　%Step12 將計(jì)算計(jì)算獲取的字符圖像與樣本庫(kù)進(jìn)行匹配，自動(dòng)識(shí)別出字符代碼。</p><p>　　liccode=char([

84、9;0':'9' 'A':'Z' '粵桂海云貴川京津滬']); %建立自動(dòng)識(shí)別字符代碼表 </p><p>　　SubBw2=zeros(22,14);</p><p><b>　　l=1;</b></p><p>　　[m2,n2]=size(sbw);</p&g

85、t;<p>　　for k=findmax-1:findmax+5</p><p>　　cleft=markcol5(k)-maxwidth/2;</p><p>　　cright=markcol5(k)+maxwidth/2-2;</p><p>　　if cleft<1</p><p><b>　　cleft

86、=1;</b></p><p>　　cright=maxwidth;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　if cright>n2</p><p>　　cright=n2;</p><p>　　cleft=n2-maxwidth;</p>

87、<p><b>　　end</b></p><p>　　SegBw1=sbw(rowtop:rowbot,cleft:cright);</p><p>　　SegBw2 = imresize(SegBw1,[22 14]);%變換為22行*14列標(biāo)準(zhǔn)子圖 </p><p>　　if l==1

88、 %第一位漢字識(shí)別</p><p><b>　　kmin=37;</b></p><p><b>　　kmax=45;</b></p><p>　　elseif l==2 %第二位 A~Z 字母識(shí)別</p><p><b>　　kmin=11;</b>&

89、lt;/p><p><b>　　kmax=36;</b></p><p>　　elseif l>=3 & l<=5 %第三、四位 0~9 A~Z字母和數(shù)字識(shí)別</p><p><b>　　kmin=1;</b></p><p><b>　　kmax=36;<

90、;/b></p><p>　　else %第五～七位 0~9 數(shù)字識(shí)別</p><p><b>　　kmin=1;</b></p><p><b>　　kmax=10;</b></p><p><b>　　end</b></p&

91、gt;<p>　　for k2=kmin:kmax</p><p>　　fname=strcat('D:\360Downloads\card\Sam',liccode(k2),'.jpg');</p><p>　　SamBw2 = imread(fname); </p><p>　　for i=1:

92、22</p><p>　　for j=1:14</p><p>　　SubBw2(i,j)=SegBw2(i,j)-SamBw2(i,j);</p><p><b>　　end</b></p><p>　　end %SubBw2 = SamBw2-SegBw2;</p><p><b>

93、　　Dmax=0;</b></p><p>　　for k1=1:22</p><p>　　for l1=1:14</p><p>　　if ( SubBw2(k1,l1) > 0 | SubBw2(k1,l1) <0 )</p><p>　　Dmax=Dmax+1;</p><p><b

94、>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　Error(k2)=Dmax;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　Error

95、1=Error(kmin:kmax);%比較誤差</p><p>　　MinError=min(Error1);%取誤差的最小值</p><p>　　findc=find(Error1==MinError);%查找最小誤差的圖像</p><p>　　RegCode(l*2-1)=liccode(findc(1)+kmin-1);</p><p&g

96、t;　　RegCode(l*2)=' ';%輸出最小誤差圖像</p><p><b>　　l=l+1;</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　title (['識(shí)別車牌號(hào)碼:', RegCode],'Color','r');&

97、lt;/p><p><b>　　程序流程圖</b></p><p>　　圖2.12識(shí)別的車牌號(hào)碼</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)結(jié)果及分析</b></p><p><b>　　原始圖像:</b></p><p>　　車牌定位和提取：

98、 字符的分割和識(shí)別：</p><p>　　從上面結(jié)果可以看出，這張車牌的識(shí)別失敗了，將京誤識(shí)別為H了。因此需要在車牌分割等方面做些彌補(bǔ)，最后達(dá)到識(shí)別效果。</p><p>　　在車牌識(shí)別的過(guò)程中數(shù)字庫(kù)的建立很重要,只有數(shù)字庫(kù)的準(zhǔn)確才能保證檢測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)正確。切割出來(lái)的數(shù)據(jù)要與數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)作比較，所以數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)尤為重要。</p><p><

99、;b>　　六、總結(jié):</b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)對(duì)車牌識(shí)別系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行了研究，分別從圖像預(yù)處理、車牌定位、字符分割以及字符識(shí)別等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。整理和總結(jié)了國(guó)內(nèi)外在車牌定位、分割、字符識(shí)別方面的研究成果和發(fā)展方向，系統(tǒng)介紹了我國(guó)車牌的固有特征，以及車牌識(shí)別的特點(diǎn)。在車牌定位我們采用基于灰度跳變的定位方法，采用先對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，再進(jìn)行二值化操作的方法。實(shí)驗(yàn)表明本方法既保留了車牌

100、區(qū)域的信息，又減少了噪聲的干擾，從而簡(jiǎn)化了二值化處理過(guò)程，提高了后續(xù)處理的速度?；诓噬至康亩ㄎ环椒ǎ\(yùn)用基于藍(lán)色象素點(diǎn)統(tǒng)計(jì)特性的方法對(duì)車牌是藍(lán)色的車牌進(jìn)行定位，實(shí)驗(yàn)表明，用該方法實(shí)現(xiàn)的車牌定位準(zhǔn)確率較高。本設(shè)計(jì)用MATLAB編程運(yùn)行結(jié)果可以得出，本設(shè)計(jì)采用的圖像預(yù)處理、CANNY邊緣檢測(cè)、開(kāi)閉運(yùn)算子[5，19]、車牌長(zhǎng)寬比特征識(shí)別等對(duì)車牌的定位都是非常有效的，而本設(shè)計(jì)提出的二次水平投影分析和閾值技術(shù)有效檢測(cè)了車牌圖像的上下左右邊框、

101、旋轉(zhuǎn)角度，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)的車牌字符的分割，對(duì)多個(gè)車牌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，均有很高的正確率。本設(shè)計(jì)雖然只對(duì)藍(lán)底白字車牌進(jìn)行分割識(shí)別，對(duì)黑底白字車牌原則上整個(gè)算法可直接適用，對(duì)白底黑字車牌、黃底黑字車牌，需要對(duì)車牌定位算法進(jìn)行調(diào)整，</p><p><b>　　七、體會(huì)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)我們的課程設(shè)計(jì)終于完成了。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)

102、自己能力的一種提高。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我明白了我們?cè)谡n本上學(xué)到的知識(shí)還比較欠缺。我們要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得什么都會(huì)，什么都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我們才真正明白：學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高我們的知識(shí)和綜合素質(zhì)。在這次課程設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助、相互合作，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)。不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確

103、覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我們懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我們獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)

104、我們工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今</p><p><b>　　八、參考文獻(xiàn):</b></p><p>　　[1] 沈美明、溫東蟬．IBM-PC匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（第二版）．清華大學(xué)出版社，2001．8</p><p>　　[2] 李紅．淺談?dòng)?jì)算機(jī)病毒.山西大學(xué)財(cái)經(jīng)學(xué)報(bào)，2002.12：527-530</p><p>　　[3

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110、[17 崔屹.圖象處理與分析—數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法及應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2000.</p><p>　　[18 袁志偉，潘曉露.車輛牌照定位的算法研究[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，26(2): 56～60.</p><p>　　[19 梁瑋、羅劍鋒、賈云得.一種復(fù)雜背景下的多車牌圖像分割與識(shí)別方法[D]. 2003.</p><p>　　[20羅希平，田