数字图像处理技术应用于汽车牌照识别的研究

数字图像处理技术应用于汽车牌照识别的研究

论文摘要

交通信号自动控制系统、GPS车辆定位及导航系统、智能交通监控系统、智能小区管理系统等智能交通系统(Intelligent Transportations System(ITS))在交通管理中日益发挥重要作用。由于牌照是确定汽车的有效手段,因此,汽车牌照识别系统(Vehicle License Plate Recognition System(VLPRS))在智能交通管理中发挥着基础性的作用。针对当前道路交通管理的现状,本文研究了汽车牌照自动识别的问题,设计了一个汽车牌照识别系统,初步实现了系统中的关键部分。该汽车牌照识别系统主要由五部分组成:图像采集输入、图像预处理、汽车牌照定位、字符特征提取、字符识别。图像采集输入模块主要由硬件构成,寻觅采集图像的时候,实时拍照并将图像传送到图像处理模块。图像预处理、汽车牌照定位、字符特征提取、字符识别模块主要由软件实现,完成牌照定位和牌照识别的任务。为了快速高效的开发出模块原型,该模块主要由Matlab实现。在图像预处理过程中,本文采用了全局动态阈值法中的迭代法进行二值化;增加了基于数学形态学的汽车车牌照图像滤波,减小了图像中颗粒状噪声的干扰;同时利用Canny算子和哈夫变换法对倾斜的牌照图像进行角度纠正,使得牌照信息突出,提高系统的识别率。对汽车牌照定位,先根据车牌区域频率变化的特点,用扫描线方法得出车牌区域的水平定位,再对分割出来的车牌图像所在的水平区域进行垂直投影,以该投影图为基础结合由经验所得到的车牌区域灰度变化的频率信息再次借助水平扫描线进行牌照的垂直定位,从而最终完成牌照的完整定位与分割。最后是汽车牌照识别部分,主要是对通过汽车牌照预处理及定位与分割后的图像进行识别,从而得到汽车牌照号码输出。包括字符特征库的建立、特征值的提取、字符的判断等主要过程。本部分主要技术点是采取了基于K-L变换的字符识别。通过实验验证,整个系统的识别正确率达到87.9%,满足实用要求。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 1 前言
  • 1.1 课题研究的意义
  • 1.2 汽车牌照自动识别技术的发展和现状
  • 1.3 我国汽车牌照及其识别的特点
  • 1.4 车牌识别系统的主要技术指标
  • 1.5 车牌识别系统的基本构成及工作流程
  • 1.6 本文主要工作
  • 2 汽车牌照图像预处理
  • 2.1 引言
  • 2.2 彩色图像到灰度图像的变换
  • 2.3 灰度图像二值化
  • 2.4 基于数学形态学的汽车牌照图像滤波
  • 2.4.1 数学形态学
  • 2.4.2 数学形态学的开运算及其滤波特性
  • 2.4.3 利用开运算对二值图像进行滤波
  • 2.5 牌照图像倾斜度纠正
  • 2.5.1 常用倾斜角度检测方法比较
  • 2.5.2 边缘检测
  • 2.5.3 基于哈夫变换的角度纠正原理
  • 3 牌照定位
  • 3.1 定位常用方法比较
  • 3.2 基于水平线搜索的汽车牌照水平定位
  • 3.3 基于垂直投影的汽车牌照左右定位
  • 4 车牌分割与归一化
  • 4.1 车牌字符分割
  • 4.2 车牌字符归一化处理
  • 5 基于K-L变换字符识别
  • 5.1 模式识别基本理论
  • 5.2 K-L变换
  • 5.2.1 K-L变换原理
  • 5.2.2 特征值数量确定原则
  • 5.3 基于K-L变换汽车牌照字符识别
  • 5.3.1 标准字符特征图像训练
  • 5.3.2 字符图像特征库的建立
  • 5.3.3 字符图像特征值数量的确定
  • 5.3.4 字符图像的识别
  • 6 汽车牌照识别的实验数据及其分析
  • 6.1 字符分割实验数据
  • 6.2 字符识别实验数据
  • 6.3 实验数据分析
  • 7 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 个人简历
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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