车牌识别系统及其硬件实现的研究

论文摘要

车辆牌照是车辆身份的重要标识和证明,车辆牌照识别技术是目前智能交通领域一个重要的研究方向,它对于智能交通系统(ITS)的建设具有非常重要的意义。本论文针对现有的车牌识别技术所存在的各种问题,结合本人的研究成果,提出了一种新的算法。另外还针对车牌识别硬件实现的三项关键技术进行了研究,具体包括以下内容：在车牌识别软件设计方面,主要包括车牌定位、字符分割和字符识别三个部分。车牌定位是车牌识别的基础,能否准确定位车牌关系到整个系统的成败。首先讨论基于边缘检测的车牌定位方法,通过边缘检测和形态学运算实现车牌的定位；字符分割是车牌定位和字符识别的桥梁,在车牌识别系统中举足轻重,然后讨论投影法实现字符分割；字符识别是车牌识别系统的关键技术,识别率高低直接关系到最终提取的车牌结果。最后讨论基于神经网络的字符识别技术,对汉字和字母数字采用不同的神经网络进行识别,达到良好的效果。在车牌识别硬件实现方面,本论文将片上可编程系统SOPC技术与车辆牌照识别技术有机结合在一起,提出了一种基于SOPC的车辆牌照识别系统模型。本论文将以理论研究与实际实验相结合的方式,研究SOPC硬件系统、车牌识别之间的内在关系,通过建立理论模型、采用软硬件结合的方式实现该系统。本论文的研究开辟了一条利用硬件实现车辆牌照识别技术的新途径,并对SOPC技术、车辆牌照识别技术的研究、发展、应用及产业化起到直接的推动作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 车牌定位技术的研究现状
• 1.2.2 字符分割技术的研究现状
• 1.2.3 车牌字符识别技术的研究现状
• 1.2.4 车牌识别硬件实现的研究现状
• 1.3 本课题研究的内容和方法
• 1.4 论文结构安排
• 第二章 车牌识别系统的软件设计
• 2.1 车牌识别系统设计方案
• 2.2 图像预处理模块设计
• 2.3 车牌定位模块设计
• 2.3.1 边缘颜色检测
• 2.3.2 形态学填充
• 2.3.3 连通区域处理
• 2.3.4 蒙板判别及宽度补偿
• 2.4 字符分割模块设计
• 2.4.1 灰度化与二值化
• 2.4.2 车牌倾斜校正
• 2.4.3 去除上下边框
• 2.4.4 垂直投影法分割字符
• 2.5 字符识别模块设计
• 2.5.1 特征提取
• 2.5.2 BP网络简介
• 2.5.3 BP网络设计与测试
• 2.6 本章总结
• 第三章 车牌识别系统硬件实现的研究
• 3.1 基于SOPC的车牌识别系统建模
• 3.1.1 SOPC系统介绍
• 3.1.2 FPGA芯片选型
• 3.1.3 建立SOPC系统
• 3.2 基于NiosⅡ处理器系统的设计
• 3.2.1 NiosⅡ处理器
• 3.2.2 NiosⅡ CPU模块
• 3.2.3 IP核模块
• 3.2.4 IP核初始化
• 3.2.5 基地址和中断号
• 3.2.6 建立NiosⅡ系统
• 3.3 车牌识别软件设计
• 3.4 车牌识别硬件设计
• 3.4.1 字符识别模块硬件设计
• 3.4.2 三个关键问题的解决方案
• 3.5 系统外设
• 3.5.1 自定义指令
• 3.5.2 自定义外设
• 3.5.3 液晶显示电路
• 3.6 系统集成
• 3.7 本章总结
• 第四章 系统测试
• 4.1 软件系统测试
• 4.2 硬件系统测试
• 4.3 本章总结
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢