基于CCD的汽车牌照自动识别系统
基于图像处理的车牌识别与自动停车系统
基于图像处理的车牌识别与自动停车系统车牌识别与自动停车系统是基于图像处理技术的智能交通系统的重要组成部分。
这个系统利用摄像机获取车辆的图像信息,通过图像处理算法将车辆的车牌信息解析出来,并将其与数据库中的注册车牌信息进行对比,实现自动识别和停车管理。
本文将针对基于图像处理的车牌识别与自动停车系统的原理、技术、应用和发展趋势进行探讨。
一、原理与技术1.图像获取:车牌识别与自动停车系统需要使用摄像机获取车辆的图像信息。
通常情况下,摄像机会安装在停车场入口处或停车位上方,以获取车辆正面或侧面的照片。
为了保证图像质量,摄像机宜选择高像素、高清晰度的设备,并注意光线条件的控制。
2.图像预处理:在进行车牌识别前,需要对摄像机拍摄得到的图像进行预处理。
预处理包括图像的去噪、图像的增强和图像的分割等步骤。
去噪可以通过滤波算法(如中值滤波、高斯滤波等)实现。
增强算法可以增加图像的对比度和清晰度,例如直方图均衡化、锐化等。
图像分割是指将车牌从其他背景中分离出来,常用的方法有基于颜色阈值、形态学操作和边缘检测等。
3.车牌识别:车牌识别是图像处理的核心部分。
在预处理之后,我们可以利用图像处理算法来实现车牌的识别。
常用的算法包括基于模板匹配、基于特征提取、基于机器学习和深度学习等。
模板匹配方法利用车牌的模板与图像进行匹配,从而获得车牌的位置和字符信息。
特征提取方法则通过提取车牌的特征(如颜色、纹理、形状等)来进行识别。
机器学习和深度学习方法则可以通过训练模型来实现车牌的自动识别,例如支持向量机、卷积神经网络等。
4.车牌匹配与管理:识别出车牌之后,系统需要将识别结果与数据库中的注册车牌信息进行对比,从而实现车牌的匹配和管理。
在数据库中,每个注册车牌与相应的车辆信息进行关联,包括车辆所有者、车辆类型、车辆状态等。
当系统识别到的车牌与数据库中的注册车牌一致时,可以进行自动停车管理,包括控制车牌道闸、计时计费等。
二、应用基于图像处理的车牌识别与自动停车系统在现实生活中有广泛的应用前景。
基于计算机视觉的车牌识别系统开发
基于计算机视觉的车牌识别系统开发随着城市交通的不断增长,车辆管理和安全监控变得越来越重要。
在此背景下,基于计算机视觉的车牌识别系统得到了广泛应用和研究。
本文将重点介绍基于计算机视觉的车牌识别系统的开发。
1. 系统概述基于计算机视觉的车牌识别系统是一种通过摄像头获取车辆图像,并能够自动识别出车牌信息的系统。
它可以在不同环境下,如道路、停车场等场合应用,以实现车辆管理、交通监控、违法追踪等功能。
2. 系统原理车牌识别系统的工作原理可以简单概括为图像采集、车牌定位、字符分割和字符识别四个步骤。
首先,系统通过摄像头获取车辆图像。
然后,利用图像处理技术对图像进行预处理,如去噪、增强对比度等,以提高车牌的可识别性。
接下来,系统对预处理后的图像进行车牌定位。
常见的车牌定位方法包括颜色分析、边缘检测和投影分析等。
通过这些方法,系统可以准确地定位车牌区域。
在车牌定位完成后,系统需要对车牌图像进行字符分割,将车牌上的字符分割成单个字符。
常见的字符分割方法包括基于边缘的分割、基于投影的分割等。
最后,系统对字符进行识别。
字符识别是车牌识别系统的核心环节,主要采用模式识别的方法。
常见的字符识别方法包括基于模板匹配、神经网络和机器学习等。
3. 技术挑战基于计算机视觉的车牌识别系统面临一些技术挑战。
首先是复杂环境下的车牌定位问题。
由于车牌形状、大小和颜色的多样性,车牌区域的准确定位成为一个难点。
其次是车牌字符分割问题。
车牌字符之间的重叠和倾斜可能会导致字符分割的困难,因此需要设计算法来解决这个问题。
此外,车牌识别系统还需要考虑光照变化、模糊图像和车牌倾斜等问题,在这些情况下保证识别准确性也是一个挑战。
4. 系统优化为了提高系统的准确性和实用性,对于基于计算机视觉的车牌识别系统还可以进行一些优化。
首先是算法优化。
通过改进车牌定位、字符分割和字符识别算法,可以提高系统的整体识别准确率。
例如,可以结合深度学习方法,提高字符识别的准确性。
基于图像处理的智能车牌识别系统设计
基于图像处理的智能车牌识别系统设计智能车牌识别系统是一种基于图像处理技术的先进系统,它能够准确地识别车辆的车牌信息。
通过使用该系统,可以实现自动化的车牌识别,提高交通管理的效率和准确性。
本文将详细介绍基于图像处理的智能车牌识别系统的设计原理和流程。
1. 引言智能车牌识别系统的出现,使得车牌识别不再需要人工干预,大大提高了车辆的识别准确性和工作效率。
本文将介绍基于图像处理技术的智能车牌识别系统的设计原理和流程。
2. 系统设计原理智能车牌识别系统的设计原理基于图像处理技术。
图像处理技术包括图像采集、图像预处理、特征提取和车牌识别四个主要步骤。
2.1 图像采集智能车牌识别系统通过摄像头等设备采集车辆图像。
车辆图像应包含车辆的完整车身和清晰的车牌信息,以提高识别的准确性。
2.2 图像预处理图像预处理是为了提取出车牌区域,并消除图像中的噪声。
预处理过程通常包括图像增强、图像灰度化和图像二值化等步骤。
通过这些步骤,可以使得车牌区域在图像中更加突出,并减少后续处理的计算量。
2.3 特征提取特征提取是智能车牌识别的核心步骤。
在车牌上有许多特定的特征,如字符形状、颜色等。
特征提取的目的是将这些特征从图像中提取出来,并进行分析。
常用的特征提取方法包括垂直和水平边缘检测、字符分割等。
2.4 车牌识别车牌识别是基于特征提取的结果进行的。
通过对提取出的特征进行匹配,可以判断出车牌的字符信息。
车牌字符识别可以采用模板匹配、神经网络等方法。
3. 系统设计流程智能车牌识别系统的设计流程可以分为以下几个步骤:3.1 图像采集首先,需要选择合适的设备进行车辆图像的采集。
摄像头的选择应根据实际场景进行,保证图像的清晰度和准确性。
3.2 图像预处理经过图像采集后,需要对采集到的图像进行预处理。
预处理包括图像增强、图像灰度化和图像二值化等步骤。
这些步骤可以通过使用图像处理算法和工具库来完成。
3.3 特征提取在预处理完成后,需要对图像进行特征提取。
基于光学识别的车辆牌照自动识别系统研究
基于光学识别的车辆牌照自动识别系统研究摘要:随着交通管理和车辆安全的不断提升,对于车辆牌照自动识别系统的需求也越来越大。
本文将介绍基于光学识别的车辆牌照自动识别系统的研究进展和应用前景。
首先,我们将讨论该系统的工作原理和关键技术,并探讨其在交通管理、安全监控和智能交通领域的应用。
然后,我们将分析系统可能面临的挑战,如光照条件、车辆速度和图像质量等因素,并提出相应的解决方案。
最后,我们将总结该系统的优势和局限性,并展望其未来发展的趋势。
1. 引言车辆牌照自动识别系统是一种利用计算机视觉和图像处理技术,能够自动从图像或视频中识别出车辆牌照号码的系统。
该系统在交通管理、安全监控和智能交通等领域都有着广泛的应用。
在过去的几十年里,随着计算机视觉和图像处理技术的发展和进步,车辆牌照自动识别系统的性能也得到了显著的提升。
2. 工作原理和关键技术基于光学识别的车辆牌照自动识别系统主要包括图像获取、车牌定位、车牌字符分割和字符识别等步骤。
图像获取是系统中最基本的步骤之一,常用的图像获取设备包括摄像头、视频监控系统和红外线相机等。
车牌定位是通过图像处理算法,自动定位出车辆图像中的车牌位置。
车牌字符分割是将车牌图像中的字符分割出来,用于后续的字符识别。
字符识别是系统中最核心的步骤之一,常用的方法包括模板匹配、神经网络和支持向量机等。
3. 应用前景基于光学识别的车辆牌照自动识别系统在交通管理、安全监控和智能交通等领域都有着广阔的应用前景。
在交通管理方面,该系统可以实现违章车辆自动识别,并自动生成相应的处罚单据,大大提高交通管理的效率和准确性。
在安全监控方面,该系统能够自动识别被盗车辆,并快速发出警报,有助于提高车辆安全和保护车辆财产。
在智能交通方面,该系统能够实现车辆流量统计和道路拥堵监测,为交通规划和优化提供重要数据支持。
4. 系统挑战与解决方案基于光学识别的车辆牌照自动识别系统在实际应用中可能面临多种挑战,如光照条件的变化、车辆速度的不确定和图像质量的差异等。
车牌识别系统设计
车牌识别系统设计车牌识别系统是一种运用计算机视觉技术和模式识别技术,对车辆的车牌进行自动识别的系统。
它可以用于交通管理、停车场管理、车辆追踪等领域。
下面将从硬件设备、图像处理、车牌识别算法、车牌信息检索等方面进行车牌识别系统的设计。
(一)硬件设备:摄像头:通常使用彩色CCD摄像头进行车牌图像的采集。
摄像头的安装位置要考虑拍摄角度、光照条件等因素,以确保图像质量。
计算机:计算机负责进行图像处理和车牌识别算法的运行。
一般应选用配置较高的计算机来满足实时处理的需求。
显示器:用于显示摄像头拍摄到的车辆图像和识别结果。
(二)图像处理:图像增强:通过对图像进行增强,可以提高车牌区域的对比度和清晰度,有利于后续的图像分割和字符识别。
图像分割:车牌需要从整个车辆图像中分离出来,图像分割是将车牌和其他区域进行分割的过程。
常用的图像分割方法有基于颜色、形状、纹理等特征的方法。
图像去噪:在图像分割之前,应先对图像进行去噪处理,以降低噪声对车牌区域分割的干扰。
(三)车牌识别算法:车牌识别的核心是对分割后的车牌图像进行字符识别。
常用的车牌识别算法有基于模式匹配、神经网络、支持向量机等。
模式匹配:通过建立字符模板库,并将输入的车牌图像与模板进行匹配,从而识别每个字符。
神经网络:通过训练一个具有多层隐藏层的神经网络,使其能够自动从输入的图像中学习到每个字符的特征,并进行识别。
支持向量机:通过构建一个具有最大分类间隔的超平面,使得输入的车牌图像能够更容易被正确分类。
(四)车牌信息检索:数据库查询:在识别到车牌号码之后,通过数据库查询的方式获取对应的车辆信息,并将其与车牌识别结果进行关联。
综上所述,车牌识别系统设计需要考虑硬件设备的选择和设置,图像处理的方法和技术,车牌识别算法的选择和实现,以及车牌信息的检索方式和数据库设计。
通过合理的设计和实现,可以实现对车牌的准确快速识别,提高交通管理的效率和准确性。
基于机器视觉的车牌自动识别系统设计与实现
基于机器视觉的车牌自动识别系统设计与实现车牌自动识别系统是一个基于机器视觉技术的应用系统,通过对车辆的车牌进行图像采集和识别,实现自动识别车辆信息的目的。
本文将从系统设计与实现两个方面,详细介绍基于机器视觉的车牌自动识别系统的工作原理、流程和关键技术。
一、系统设计1. 系统需求分析在设计车牌自动识别系统之前,首先需明确系统的需求。
该系统主要需要完成以下功能:车牌图像采集、车牌图像预处理、车牌特征提取、车牌字符识别、车牌信息保存等。
2. 系统架构设计车牌自动识别系统的整体架构可以分为硬件和软件两个部分。
硬件包括相机、光源、图像采集设备等;软件包括图像处理算法、车牌识别算法、车牌数据存储等。
3. 系统流程设计车牌自动识别系统的流程主要包括图像采集、图像预处理、车牌识别等环节。
具体流程如下:(1)图像采集:通过相机对待识别车辆进行拍摄,获取车辆的车牌图像。
(2)图像预处理:对采集到的车牌图像进行预处理,包括灰度化、去噪、图像增强等操作,以提高算法的鲁棒性。
(3)车牌特征提取:通过特征提取算法,对预处理后的车牌图像进行角点检测、轮廓识别等操作,从中提取出车牌的特征信息。
(4)车牌字符识别:结合机器学习算法和模式识别技术,对车牌的字符进行识别,以获取车牌的具体信息。
(5)车牌信息保存:将识别结果保存至数据库,并进行必要的数据处理和存储,以供后续查询和使用。
二、系统实现1. 图像采集图像采集是车牌自动识别系统的第一步,需要选择合适的相机和图像采集设备,并进行合理的设置,以保证采集到的图像具有良好的质量和清晰度。
2. 图像预处理图像预处理是车牌自动识别系统的关键步骤之一。
在图像预处理中,需要进行灰度化处理、降噪处理和图像增强等操作,以提高后续算法的准确性。
3. 车牌特征提取车牌特征提取是车牌自动识别系统的核心技术之一。
车牌的特征信息包括车牌颜色、字符边界等。
通过角点检测、轮廓识别等算法,可以有效提取出这些特征信息,以便后续的字符识别。
基于计算机视觉的自动车牌识别系统
基于计算机视觉的自动车牌识别系统近年来,随着车辆数量的快速增长,交通管理日益成为一个重要的问题。
在这种情况下,基于计算机视觉的自动车牌识别系统应运而生,成为了交通管理的重要工具。
本文将介绍基于计算机视觉的自动车牌识别系统的原理、应用场景以及未来发展趋势。
基于计算机视觉的自动车牌识别系统是通过利用计算机视觉技术,对车辆上的车牌进行自动识别和辨识。
系统一般由两个主要模块组成:车牌检测和车牌识别。
车牌检测模块负责在一张图片或者视频中找到所有的车牌区域,而车牌识别模块则负责对这些车牌进行字符识别。
通过这两个模块的配合,系统可以高效地实现对车牌的自动识别。
基于计算机视觉的自动车牌识别系统具有广泛的应用场景。
首先,它可以用于交通管理领域。
在道路上,交通管理部门可以利用这一系统来自动监测和识别车辆的违章行为,比如超速、闯红灯等。
其次,它可以应用于停车场管理。
通过自动识别车牌,停车场管理系统可以方便地记录车辆进出的时间,实现无人值守的管理。
此外,该系统还可用于公安部门进行犯罪侦查。
通过识别车牌,警方可以准确定位犯罪嫌疑车辆,从而高效地展开追踪行动。
总体来说,基于计算机视觉的自动车牌识别系统在交通管理、停车场管理以及犯罪侦查等领域发挥着重要作用。
虽然基于计算机视觉的自动车牌识别系统已经取得了显著的成果,但仍然存在一些挑战和问题。
首先,复杂的环境条件会对系统的稳定性和准确性造成影响。
例如,夜间、雨天或者光线不足的情况下,车牌识别系统往往有很大的挑战。
其次,车牌的形状、颜色以及字体等因素的差异,也会影响系统的识别准确性。
此外,识别速度的要求也是一个挑战。
在实际应用中,需要系统能够快速准确地识别车牌,以满足实时监控和管理的需求。
为了应对这些挑战,我们可以采用一系列的技术手段。
首先,可以利用更高级的计算机视觉算法来提高系统的识别准确性。
例如,可以使用深度学习方法来提高特征提取和分类的效果。
其次,可以通过增强光照条件来提高识别的稳定性。
基于图像处理的车辆牌照识别系统设计与实现
基于图像处理的车辆牌照识别系统设计与实现1.简介车辆牌照识别系统是一种基于图像处理技术的智能交通系统,在现代交通管理中起着重要的作用。
本文将详细讨论基于图像处理的车辆牌照识别系统的设计和实现,包括系统流程、关键技术以及实验结果。
通过该系统,我们可以准确识别和记录车辆的牌照信息,为交通管理提供便利。
2.系统流程基于图像处理的车辆牌照识别系统主要包括图像获取、预处理、车辆牌照定位、字符分割和字符识别等步骤。
首先,通过摄像头等设备获取车辆图像;然后,对图像进行预处理,包括去噪、图像增强等操作,以提高后续处理的效果;接下来,通过牌照定位算法找到车辆图像中的牌照区域,并将其分割为字符;最后,使用字符识别算法对每个字符进行识别,得到完整的车辆牌照信息。
3.关键技术3.1 图像预处理图像获取后,通常需要进行一系列的预处理操作来提高图像质量和提取感兴趣的牌照区域。
这些预处理操作包括去噪、直方图均衡化、图像增强等。
去噪操作可以通过滤波器(如中值滤波器)来消除图像中的不必要的噪声;直方图均衡化可以增加图像的对比度,使牌照区域更加突出;图像增强可以通过锐化等算法来增强图像的细节。
3.2 牌照定位牌照定位是车辆牌照识别的关键步骤之一。
一般来说,牌照在车辆图像中的位置和大小是不确定的,因此需要通过算法来自动定位牌照区域。
常用的牌照定位算法包括颜色特征法和形状特征法。
颜色特征法通过分析车辆牌照区域的颜色信息来进行定位;形状特征法通过分析车辆牌照区域的形状特征来进行定位。
这些算法可以结合使用,以提高牌照定位的准确性和鲁棒性。
3.3 字符分割字符分割是将牌照区域中的字符独立开来的过程。
由于车辆牌照的字符形状和大小不一致,字符分割是一个具有挑战性的任务。
常用的字符分割算法包括基于投影的方法、基于边缘检测的方法等。
这些算法可以通过对字符之间的间隔进行分析和优化,来实现准确的字符分割。
3.4 字符识别字符识别是车辆牌照识别的最后一步,其目标是将分割后的字符映射到对应的字符类别。
基于图像识别技术的车牌自动识别系统设计
基于图像识别技术的车牌自动识别系统设计车牌自动识别系统是一种基于图像识别技术的智能系统,可用于快速准确地识别车辆的车牌号码。
本文针对该系统的设计进行详细讨论和分析。
首先,我们将介绍车牌自动识别系统的基本原理和应用场景,然后着重讨论系统的设计方案、关键技术和优化方法。
一、系统原理与应用场景车牌自动识别系统的基本原理是:通过摄像机拍摄车辆行驶时的图像,将图像传输给计算机进行分析和处理,最终提取出车牌号码。
该系统在多个应用场景中具有广泛的应用。
例如,停车场管理系统可以利用车牌自动识别系统实现车辆的自动出入场管理,提高停车场的效率;交通管理部门可以利用该系统对违章车辆进行自动识别和追踪,提升交通违法处理的效率。
二、系统设计方案车牌自动识别系统的设计方案主要包括硬件平台的选择和软件算法的设计。
硬件平台的选择是系统设计的重要一环。
一般而言,需要选择高性能的摄像机和计算机作为硬件设备。
摄像机的选用需要考虑分辨率、感光度和适应不同光照条件的能力。
计算机的选用需要考虑图像处理和识别算法的计算需求。
此外,硬件设备的稳定性和易用性也是选择的重要因素。
软件算法的设计是车牌自动识别系统中的核心部分。
基于图像识别技术,我们可以采用以下步骤来实现车牌的自动识别:1. 图像预处理:对摄像机拍摄到的图像进行预处理,消除噪声和光照不均匀等干扰因素,增强车牌的边缘特征。
2. 车牌定位:通过图像处理技术,将车牌从整个图像中提取出来。
可以采用基于颜色、纹理或形状的特征来实现车牌的自动定位。
3. 字符分割:将提取出的车牌进一步进行处理,将字符分割开来。
可以采用基于投影或基于边缘的方法进行字符分割。
4. 字符识别:通过字符识别算法,对分割出的字符进行识别。
可以采用模板匹配、神经网络或支持向量机等机器学习方法来实现字符的自动识别。
5. 结果输出:将识别出的字符组合成车牌号码,并将结果存储或显示在监控界面上。
三、关键技术与优化方法车牌自动识别系统设计中的关键技术包括图像处理、模式识别和机器学习等领域。
基于图像处理的车辆牌照识别与车牌追踪系统
基于图像处理的车辆牌照识别与车牌追踪系统车辆牌照识别和车牌追踪系统是一种基于图像处理的技术,用于自动识别和追踪车辆牌照。
它的应用范围广泛,涵盖了交通管理、安防监控、智能停车、智能交通等领域。
本文将对基于图像处理的车辆牌照识别与车牌追踪系统进行详细介绍。
一、背景介绍随着车辆数量的快速增长,传统的人工识别车牌的方式已经无法满足实际需求。
因此,车辆牌照识别和车牌追踪系统应运而生。
该系统利用计算机视觉和图像处理技术,将车牌中的字母和数字识别出来,并将识别结果用于后续的车牌追踪任务。
二、车辆牌照识别系统车辆牌照识别系统主要包括图像采集、车牌定位、车牌识别和字符识别等步骤。
首先,需要进行图像采集。
通过摄像头或者视频设备,获取车辆的图像数据。
图像采集过程中需要注意图像质量,以保证后续的车牌识别准确性。
接下来,进行车牌定位。
车牌定位是指从采集的图像中确定车牌的位置。
通常,车牌具有固定的形状和大小,可以通过图像处理算法来提取出车牌的特征并确定其位置。
然后,进行车牌识别。
车牌识别是指从定位的车牌图像中识别出车牌中的字母和数字。
车牌识别算法主要利用图像分割、特征提取和模式识别等技术,对车牌图像进行处理并识别出其中的字符信息。
最后,进行字符识别。
字符识别是指将车牌中的字母和数字转化为文本信息。
通常,字符识别算法采用模式匹配和机器学习等技术,通过训练模型来实现。
三、车牌追踪系统车牌追踪系统主要是基于车辆牌照识别系统的结果,对车辆进行跟踪追踪。
首先,需要建立一个车牌数据库。
将车辆牌照识别系统识别出的车牌信息存储在数据库中,包括车牌号码、车辆类型、颜色等信息。
接下来,进行车辆跟踪。
车辆跟踪是指在连续的图像帧中,根据识别出的车牌信息来追踪车辆的运动轨迹。
车辆跟踪算法通常采用目标检测和运动分析等技术,通过比对连续帧之间的差异来确定车辆的位置和运动信息。
最后,进行车辆识别和属性提取。
根据车牌数据库中存储的信息,对追踪到的车辆进行识别和属性提取,包括车辆品牌、型号、所有人等信息。
基于图像处理的自动化车牌识别系统设计
基于图像处理的自动化车牌识别系统设计随着智能交通系统的蓬勃发展,车牌识别技术成为了重要的研究领域之一。
基于图像处理的自动化车牌识别系统设计旨在利用计算机视觉和图像处理技术,实现对车辆车牌的快速、准确的识别,为交通管理和安全监控提供有效的工具和支持。
一、系统架构基于图像处理的自动化车牌识别系统主要由以下几个模块构成:1. 图像采集模块:该模块通过安装在道路或进出口处的摄像机,实时采集车辆行驶过程中的图像,并传输给系统后台进行处理。
2. 图像预处理模块:该模块对采集到的图像进行预处理,包括去噪、灰度化、图像增强等,以提高后续车牌识别算法的准确性。
3. 车牌检测模块:该模块对预处理后的图像进行车牌的检测。
常用的方法包括基于形态学的边缘检测、颜色分割和特征匹配等。
4. 字符分割模块:该模块将检测到的车牌进行字符分割,将每个字符单独提取出来,为后续的字符识别做准备。
5. 字符识别模块:该模块通过模式匹配、神经网络或基于深度学习的方法,对字符进行识别,获取车牌号码。
6. 车牌识别结果输出模块:该模块将识别到的车牌号码输出到显示屏、数据库或其他外部设备,以满足实际应用需求。
二、关键技术1. 图像处理算法:在图像预处理、车牌检测、字符分割等环节,需要应用到图像处理算法,如滤波、边缘检测、形态学操作等。
这些算法的选择和优化将直接影响识别系统的准确性和效率。
2. 车牌检测算法:车牌检测是系统中的关键环节,准确的检测结果是后续步骤的基础。
目前常用的方法有基于颜色分割、边缘检测和形态学操作的方法,需要根据实际场景进行调优和改进。
3. 字符分割算法:车牌字符分割是一个复杂且困难的问题,需要考虑车牌字符之间的空隙、字符的大小和形状等。
常用的方法有基于投影和连通区域分析的算法,需要结合预处理的结果进行进一步的优化。
4. 字符识别算法:字符识别是车牌识别系统的核心环节,常用的方法包括基于模式匹配、神经网络和卷积神经网络的方法。
一种基于相似度的汽车车牌号码自动识别系统
一种基于相似度的汽车车牌号码自动识别系统
郑 宇 肖南峰
( 华南理工大学 广州 510641) 硬 摘 要 文章介绍了 一种基于相似度的 汽车车牌号码自动 识别系统。介绍了系统 的软、 件设计 , 分析了车牌图像的预处理、 车牌定位、 车牌区域二值化和车牌字符识别。实验结果表明 , 基 于相似度的车牌号码识别系统具有很高的稳定 性。
依次从得到的待识别字符与模板字符的相似度中找出最大相似度值所对应的模板字符判断是否大于该字符的阈值t由于车牌字符像素点的数目差别较大而且分布各异所以为每个模板字符都设置了一个阈值t那么待识别字符的匹配结果就是该模板字符如果小于t则拒绝识别
一种基于相似度的汽车车牌号码自动识 别系统—— 郑宇 肖南峰
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5 车牌区域二值化
为了进一步把车牌的单个字符从车牌区域中 精确地提取出来 , 需对检测出的车牌区域进行二 值化, 对车牌字符的分割起关键的作用。 求解二值 化阈值的方法很多 , 如直方图变换法、 最大类间方
一种基于相似度的汽车车牌号码自动识 别系统—— 郑宇 肖南峰
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差法、 共生矩阵法等。 迭代法是一种常用的求解二 值化最佳阈值的方法。我们采用全局动态阈值法 进行二值化[ 5] , 结果如图 5 所示。实验证明 , 该方 法具有很强的稳定性和自适应性。 全局动态阈值法具体步骤如下。 求取车牌 区域的灰度直方分布图, 确定图像中最小和最大 的灰度值 , 选取图像灰度范围的中值作为初始阈 值 T 0, 按式( 4) 进行迭代 :
关键词 图像处理; 车牌 定位; 字符分割; 车牌识别; 相似度
Abstract: In or der to a ut omatica lly r ecog nize a v ehicle number plate, this paper intr oduces an auto reco gnition system fo r a v ehicle number plate based on likelihoo d. T he system can r eco gnize not o nly the blur ry v ehicle plate imag e, but also the inco mplet e and lean im age. It can also specify the v ehicle identity o n time by contr asting the reco gnition result in the v ehicle num ber plate dat aba se . T he likelihoo d-based sy st em show s high sta bility by the ex periment al r esults. T he system can be w idely used in mo nito ring entrances of a building , a irpo rts, st atio ns and so on. Key words : im age pr ocessing; number plat e lo cating ; char acter separ ating ; r ecog nitio n ; likeliho od
基于图像识别技术的车牌自动识别系统设计与实现
基于图像识别技术的车牌自动识别系统设计与实现1. 引言车牌自动识别系统是一种能够通过图像识别技术自动识别车辆车牌信息的系统。
它能够极大地提高交通管理的效率和准确性,广泛应用于道路监控、停车场管理、交通违法处理等方面。
本文将介绍一种基于图像识别技术的车牌自动识别系统的设计与实现方法。
2. 系统设计2.1 系统结构基于图像识别技术的车牌自动识别系统主要由图像采集模块、图像预处理模块、车牌定位模块、字符分割模块、字符识别模块和结果输出模块构成。
2.2 图像采集模块图像采集模块负责从摄像头或者图像数据库中获取待处理的车辆图像。
采集到的图像将用于后续的图像处理和识别。
2.3 图像预处理模块在图像预处理模块中,首先需要对采集到的图像进行灰度化处理,将彩色图像转换为灰度图像。
然后,利用图像增强算法对图像进行增强,以提高车牌区域的边缘、对比度和清晰度等特征。
最后,使用图像滤波算法对图像进行去噪处理,去除图像中的噪声,以减少对后续处理步骤的影响。
2.4 车牌定位模块车牌定位模块的目标是从预处理后的图像中准确地定位出车辆的车牌区域。
这一步通常可以利用颜色特征、形状特征和纹理特征等进行定位,结合车牌的尺寸和比例关系来检测出车牌位置。
2.5 字符分割模块在字符分割模块中,需要将定位到的车牌区域进行逐个字符的分割。
这一步需要考虑到字符之间的间隔和连通性,利用字符的尺寸和比例等特征进行分割。
2.6 字符识别模块字符识别模块的任务是对分割出的字符进行识别,将字符转化为对应的文本信息。
常见的字符识别算法包括基于模式匹配的方法、基于神经网络的方法以及基于深度学习的方法。
2.7 结果输出模块结果输出模块将最终的识别结果输出到显示屏、数据库或者其他外部设备,供用户查看或者其他系统进行进一步处理。
3. 系统实现3.1 数据集准备车牌自动识别系统需要大量的车牌样本用于训练和测试。
可以通过采集实际道路上的车牌图像,或者在合成环境下生成虚拟的车牌图像来构建数据集。
基于图像识别的车牌自动识别技术研究与实现
基于图像识别的车牌自动识别技术研究与实现摘要:随着交通工具的快速发展和普及,车辆数量的增加导致了交通管理的挑战。
车牌自动识别技术作为一种有效的交通管理手段,受到越来越多的关注。
本文旨在研究和实现基于图像识别的车牌自动识别技术,通过分析和概述相关研究成果,设计和实现一个完整的车牌自动识别系统。
1.引言随着车辆数量的快速增加,交通事故和交通堵塞问题日益严重。
车牌自动识别技术被广泛应用于交通管理、车辆监控、停车场管理等领域,实现对车辆行为和流量的监测与管理。
该技术通过图像识别算法和机器学习方法,能够自动识别和提取车辆的车牌信息。
2.车牌自动识别技术的研究进展车牌自动识别技术的发展经历了几个阶段。
早期的车牌识别技术主要基于传统图像处理算法,如颜色分割、字符分割和字符识别等。
然而,这些方法在复杂背景、光照变化和字符模糊等情况下容易出现误识别。
近年来,随着深度学习算法的兴起,基于卷积神经网络(CNN)的车牌自动识别技术取得了显著的进展。
通过使用深度学习算法,可以有效地提高车牌识别的准确度和鲁棒性。
3.基于图像识别的车牌自动识别技术原理基于图像识别的车牌自动识别技术主要包括以下几个步骤:车牌定位、车牌字符分割和字符识别。
首先,通过图像处理技术,对输入图像进行预处理,包括去除噪声、调整对比度和亮度等。
然后,使用特征提取算法和机器学习方法,对车牌进行定位,将车牌从图像中分割出来。
接下来,对分割得到的车牌进行字符分割,将每个字符分离出来。
最后,通过字符识别算法,对每个字符进行识别,得到完整的车牌号码。
4.基于图像识别的车牌自动识别技术实现为了实现基于图像识别的车牌自动识别技术,需要搭建一个完整的车牌自动识别系统。
系统的核心是图像识别算法模块,包括车牌定位、字符分割和字符识别。
在车牌定位模块中,可以使用基于颜色特征或形状特征的方法来实现车牌的定位。
在字符分割模块中,可以使用基于连通域或基于卷积神经网络的方法来实现字符的分割。
基于图像处理的汽车牌照的自动识别系统
医学图像处理课程设计报告设计题目:基于图像处理的汽车牌照的自动识别系统专业:生物医学工程专业班级: 2 学号: 20120260222学生姓名:秦利凡―――――――以下指导教师填写―――――分项成绩:出勤成品答辩及考核总成绩:总分成绩指导教师:戴启军基于图像处理的汽车牌照的自动识别系统目录一.前言与关键词二.车辆牌照识别系统工作原理三.图像处理四.车牌定位与均值滤波五.字符切割与识别一,前言:车牌识别(LPR)系统是以识别汽车牌照为特定目标的专用计算机视觉系统.汽车牌照的唯一性使得汽车牌照的识别成为实现智能交通系统的重要部分之一.车牌的自动识别是计算机视觉和模式识别技术的结合.随着汽车行业和公共交通事业的发展,智能交通控制系统变得必要,它不但可以广泛地应用于交通流量检测,而且还可以应用于交通控制与诱导,机场、港口、小区的车辆管理,不停车自动收费,闯红灯等违章车辆监控以及车辆安全防盗等领域.而智能交通系统包括信息采集、图像处理和识别,自动计时、收费等模块.因此,具有广阔的应用前景.本论文主要研究智能交通系统中的基于图像处理的汽车牌识别系统.。
关键词:MATLAB仿真,车牌识别,图像处理,字符切分,字符识别二,车辆牌照识别系统工作原理车辆牌照识别系统的基本工作原理为:将摄像头拍摄到的包含车辆牌照的图像通过视频卡输入到计算机中进行预处理,再由检索模块对牌照进行搜索、检测、定位,并分割出包含牌照字符的矩形区域,然后对牌照字符进行二值化并将其分割为单个字符,然后输入JPEG 或BMP格式的数字,输出则为车牌号码的数字。
车牌照系统主要分为图像采集,图像处理,车牌定位,字符切分,字符识别几个部分,如图所示,牌照识别系统原理图:心电放大器系统简介和基本原理1、心电放大器总体简介心电信号是一种十分微弱的信号,常见的心电频率一般在0—100Hz之间,能量主要集中在17Hz附近,幅度小于5mV,大约在10uV (胎儿)~5mV(成人)之间,所需放大倍数大约为500-1000倍。
基于图像处理的车牌识别与自动化收费系统设计
基于图像处理的车牌识别与自动化收费系统设计车牌识别技术是现代交通领域中一种重要的自动化实践应用,可应用于停车场管理、交通违法监测和智能收费系统等场景。
本文将介绍基于图像处理的车牌识别与自动化收费系统的设计原理、技术流程和应用场景。
一、设计原理基于图像处理的车牌识别与自动化收费系统的设计原理主要包括车牌检测、字符分割和字符识别三个部分。
车牌检测通过图像处理技术从道路场景图像中定位和检测出车辆的车牌区域。
首先,利用图像预处理方法对采集到的图像进行滤波和增强处理,以消除图像中的噪声和干扰。
然后,利用车牌的颜色特征、形状特征和纹理特征等进行车牌区域的提取和定位。
最后,通过形态学操作和边缘提取算法进一步精确地定位出车牌区域。
字符分割是指将车牌区域中的字符分割开,以便后续的字符识别处理。
字符分割主要通过图像处理技术和机器学习算法实现。
首先,通过图像处理算法对车牌区域进行边缘检测和二值化处理,得到二值图像。
然后,根据字符间的间隔和字符的宽高比等特征进行字符的分割。
最后,通过机器学习算法来训练分割模型,实现对字符的准确分割。
字符识别是指对分割后的字符进行识别和匹配,将字符转化为对应的文本信息。
字符识别主要基于机器学习和模式识别理论进行。
首先,利用特征提取算法提取字符图像的特征,如垂直投影、水平投影和字符的轮廓等特征。
然后,选取适当的分类器,如支持向量机(SVM)和深度学习模型,通过训练模型对字符进行识别。
最后,根据字符的识别结果和相应的字符库进行匹配,得到最终的文本信息。
二、技术流程基于图像处理的车牌识别与自动化收费系统的技术流程主要包括图像采集、车牌识别和自动化收费三个环节。
图像采集是指采集车辆的图像信息。
可以通过摄像机、红外线传感器或激光雷达等设备对车辆进行实时监测和采集图像。
采集到的图像将作为下一步车牌识别的输入。
车牌识别是指对采集到的图像进行处理和分析,以实现对车辆车牌的自动识别。
根据设计原理中的车牌检测、字符分割和字符识别三个步骤,对图像进行相应的处理和算法操作,从而得到车牌的文本信息。
基于图像处理的自动车牌识别技术研究
基于图像处理的自动车牌识别技术研究自动车牌识别技术,也称为车牌识别系统,是一种基于图像处理的技术,能够自动地识别汽车上的车牌号码。
这项技术已经被广泛应用于停车场管理、公安交通管制、高速公路收费等领域,方便了大量的车辆管理。
本文将探讨该技术的原理、发展历程、应用场景以及当前技术的局限性与未来研究方向。
一、车牌识别技术原理车牌识别技术是一种基于图像处理的技术,其主要原理是将车辆上的车牌图像通过摄像机采集到计算机中,再通过算法对车牌图像进行处理和分析,最终将车牌号码识别出来。
该技术主要分为两个过程:图像采集和图像处理。
在图像采集这一过程中,一般会采用摄像机拍摄车辆的完整车牌图像,并将其传输到计算机中,该过程需要注意摄像机的位置、拍摄角度、图像清晰度以及车牌与车辆其他部分的分割。
在图像处理这一过程中,主要通过图像预处理、特征提取、车牌定位和字符识别等步骤完成车牌号码识别。
其中,图像预处理主要是对采集到的车牌图像进行去噪、灰度化和二值化等操作,用以方便后续处理。
特征提取则是将车牌中的数字与字母等字符进行分割,将其转换为计算机可处理的数字矩阵,用以后续识别。
车牌定位是对车牌区域的精确定位,排除车辆其他部分的干扰。
最后,字符识别是将分割好的字母、数字等字符进行识别,还原出车牌号码。
二、车牌识别技术的发展历程车牌识别技术的起源可以追溯到上世纪70年代,当时已经出现了对数字数字号码进行自动识别的技术,但整个技术还处于早期阶段,需要通过大量的工程实践来逐步完善。
随着计算机技术的发展以及图像处理技术的逐渐成熟,车牌识别技术的发展开始进入快速发展期。
在20世纪90年代,基于车牌识别技术的实际应用开始出现,逐渐成熟。
在21世纪初,随着人工智能技术的不断发展和算法的不断优化,车牌识别技术开始进入全自动化、高精度化的阶段,并逐步应用于停车场管理、高速公路收费以及公安交通管制等领域。
目前,车牌识别技术已经成为了一个相对独立的技术领域。
基于图像处理技术的车牌自动识别系统研究
基于图像处理技术的车牌自动识别系统研究随着社会的发展,车辆数量不断增长,人工管理显然已经无法满足现代社会的需求。
因此,汽车识别智能化已成为汽车管理系统中需要解决的重要问题之一。
其中,车牌自动识别系统因为其高效、准确、快速的特点,广受社会各界的关注。
本文将从基于图像处理技术的车牌自动识别系统入手,详细阐述其实现原理和关键技术。
一、车牌自动识别系统概述车牌自动识别系统是利用电脑处理技术和图像识别技术,对车牌图像进行处理,从而准确地识别出车牌号码,同时还能够实现多方面、多角度的自动监控功能,从而完成对车辆信息的获取。
车牌自动识别系统在智能交通和智慧城市建设中起到了重要的作用,其应用领域主要包括车辆管理、道路运输、停车场管理等。
二、车牌图像处理技术车牌自动识别系统的核心技术是车牌图像处理技术,其处理过程包括车牌图像预处理、车牌定位、车牌字符分割、字符识别等,其中,车牌图像的预处理至关重要。
车牌图像预处理是通过图像处理技术对原始图像进行处理,去除图像噪声、增强图像边缘和光线对比度,以便后续处理更加准确和稳定。
车牌定位是车牌自动识别系统的第二个关键步骤,目的是从原始图像中确定车牌的位置,为下一步车牌字符分割做好铺垫。
车牌定位的方法主要有两种:一种是基于颜色信息的定位方法,另一种是基于形状信息的定位方法。
车牌字符分割是车牌自动识别系统的第三个关键步骤,其目的是把车牌中的字符进行分离。
由于字符分割算法的复杂度很高,所以选择一个高效、准确的分割算法是非常关键的。
字符识别是车牌自动识别系统的第四个关键步骤,其目的是通过图像处理技术对分割好的字符进行识别,将车牌中的字符序列转化为数字和字母,以便系统进行后续操作。
三、车牌自动识别系统的实现车牌自动识别系统的实现需要配合硬件设备,主要包括相机、传感器、嵌入式系统和计算机等。
其中,相机使用数字摄像头,对车牌进行高分辨率图像的拍摄,并将获取到的图像传输给计算机进行处理。
传感器用于获取车辆的信息,为车牌自动识别系统提供数据支持。
基于图像处理技术的车辆车牌自动识别系统设计
基于图像处理技术的车辆车牌自动识别系统设计车辆车牌自动识别系统是一种基于图像处理技术的智能系统,能够自动识别车辆的车牌信息,并将识别结果反馈给系统使用者。
本文将介绍车辆车牌自动识别系统的设计原理、流程和关键技术,并讨论其在实际应用中的意义和前景。
1. 引言车辆车牌自动识别系统是借助计算机视觉和图像处理技术,通过处理车辆图像信息,自动提取出车牌号码的一种技术。
该系统可以广泛应用于交通管理、停车场管理、安防监控等领域,提高工作效率,提供更加精准的车辆信息。
2. 系统设计原理车辆车牌自动识别系统设计的主要原理是基于数字图像处理的模式识别技术。
其流程包括图像获取、车牌定位、字符分割和字符识别等关键步骤。
首先,通过摄像头等设备获取车辆图片。
然后,使用图像处理算法对获取的车辆图片进行预处理,包括图像增强、噪声去除、图像平滑等操作,以提高后续车牌定位的准确性。
接下来,通过目标检测和图像分割等算法,确定车辆图片中的车牌区域,并将其分割成若干个字符图像,为后续的字符识别做准备。
最后,使用字符识别算法对分割出的字符图像进行识别,将识别结果返回给系统使用者。
3. 关键技术介绍(1)图像预处理:车辆车牌图像通常存在一定的噪声和光照变化,对图像进行增强、去噪和平滑等预处理操作,可以提高车牌定位和字符识别的准确性。
(2)车牌定位:车牌定位是整个系统的关键步骤,常用的定位方法包括颜色定位、形状定位和边缘定位等。
这些方法可以通过设定一些约束条件(如车牌尺寸、颜色、形状等)来定位车牌区域。
(3)字符分割:字符分割是将车牌图片中的字符分割成单独的字符图像,以便后续的字符识别。
常见的字符分割方法包括基于垂直投影、连通区域、区域生长等。
(4)字符识别:字符识别是根据字符图像的特征进行分类和识别的过程。
常见的字符识别方法包括基于模板匹配、神经网络、支持向量机等。
4. 应用前景与意义车辆车牌自动识别系统在交通管理、停车场管理、安防监控等领域有着广泛的应用前景和意义。
基于图像处理与机器学习的智能车牌识别系统设计
基于图像处理与机器学习的智能车牌识别系统设计智能车牌识别系统是一种利用图像处理和机器学习技术自动识别车辆牌照的系统。
它广泛应用于交通领域,能够实现车牌号码快速准确识别,提高交通管理效率和安全性。
本文将从系统设计的角度,详细介绍基于图像处理与机器学习的智能车牌识别系统。
首先,智能车牌识别系统的设计可分为三个主要步骤:图像获取与预处理、车牌定位与分割、车牌识别与字符识别。
在图像获取与预处理阶段,系统需要利用摄像头获取车辆图像,并对图像进行预处理,包括降噪、灰度化、图像增强等操作,以提高识别的准确性和鲁棒性。
接下来,车牌定位与分割是智能车牌识别系统的关键步骤。
其目的是将车辆图像中的车牌区域准确地定位并分割出来。
常用的方法包括基于颜色特征、基于边缘检测以及基于深度学习等。
例如,可以根据车牌的颜色特征进行提取,然后利用形态学操作和轮廓分析方法进行定位和分割。
另外,深度学习技术(如卷积神经网络)也可用于车牌的定位和分割,通过端到端的学习方式,可以更好地提取图像中的车牌区域。
最后,车牌识别与字符识别是系统的核心部分。
在车牌识别过程中,图像处理与机器学习相结合,可以提高识别的准确率。
常用的方法包括基于模板匹配、基于特征提取和基于深度学习等。
例如,可以利用机器学习算法对车牌图像进行特征提取和分类,从而实现车牌号码的自动识别。
深度学习技术在车牌识别中也取得了较好的效果,使用卷积神经网络进行字符识别可以克服光线变化、车牌变形等因素的干扰,提高识别的准确率。
同时,为了进一步提高系统的鲁棒性和性能,可以采取一些优化措施。
例如,在图像获取阶段,可以选择高质量的摄像头来获得清晰的车辆图像;在车牌定位与分割阶段,可以结合多种方法进行综合分析,提高定位的准确性;在车牌识别与字符识别阶段,可以引入识别引擎集成的方式,结合多种算法进行决策,提高识别的稳定性。
综上所述,基于图像处理与机器学习的智能车牌识别系统设计涉及图像获取与预处理、车牌定位与分割、车牌识别与字符识别等多个步骤。
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第27卷第4期光电工程V o l127, N o.4 2000年8月O p to2E lectron ic Engineering A ugu st,2000文章编号:1003-501X(2000)04-0060-04基于CCD的汽车牌照自动识别系统沈会良,李志能(浙江大学信息与电子工程学系,浙江杭州310027)摘要:介绍了一种基于CCD的汽车牌照自动识别系统,它有着广泛的用途,如车流量统计、车辆身份确认、车辆违章查询等等。
实际运行情况表明本系统有较高的识别率,性能是令人满意的。
关键词:自动识别;图象处理;CCD;汽车牌照中图分类号:TN911.73 文献标识码:AAn Automa tic Recogn ition System for L icen sePla tes Ba sed on Charge-Coupled D ev icesSHEN Hu i-l i ang,L I Zh i-neng(D ep a rt m en t of Inf or m a tion and E lectron ic E ng ineering,Z hej iang U n iversity,H ang z hou310027,Ch ina)Abstract:A n au tom atic recogn iti on system fo r licen se p lates based on charge2coup led devices is in troduced.It has exp en sive app licati on s such as statistics of veh icle flow cap ab ility,confirm ati on of veh icle and inqu iry of veh icles b reak ing ru les and regu lati on s.T he p ractical op erati on show s that the system has a h igher reso lu ti on and its p rop erties are satisfacto ry.Key words:A u tom atic recogn iti on;I m age p rocessing;Charge2coup led devices;L icen se p latesCLC nu m ber:TN911.73引 言现代社会中,公路运输在交通事业中扮演着极其重要的角色,公路交通管理显得十分迫切;同时,图象处理、计算机通信、计算机技术的发展日新月异,且在道路监控和信息管理系统中得到越来越多的应用。
汽车牌照识别系统就是在这种背景下开发的,它主要应用于公路交通、停车场监控与管理等。
由于能够自动识别牌照、车型,它对汽车犯罪刑事案件的侦破也是一个强有力的辅助工具,所以人们对于自动识别牌照非常感兴趣。
不少科学工作者对此开发研究[1-4],但实际应用还较少,这是因为基于CCD获取图象的系统工作在自然环境下,受到各种因素的影响,且没有一种可循的规律,给系统的研究带来很大的困难。
主要的影响因素有:1)环境光照不均匀。
这包括:白天与夜间的光照强度相差极大;在强光的照射下,牌照表面的各处反光不均匀乃至造成牌照的变色;夜间汽车前灯的影响,造成汽车牌照部分图象亮度和对比度的降低。
2)中国牌照由汉字、字母和数字组成。
由于汉字的笔画繁多,相对于单由字母和数字组成的牌照,图象要具有更高的分辨力。
3)系统要具有很高的采集和处理速度,要达到实时处理。
这要求采用的算法简洁、实用、有较高的效收稿日期:1998-12-09;收到修改稿日期:1999-11-29作者简介:沈会良(1974-),男(汉族),浙江湖州人,博士生,主要从事光电信息处理和模式识别的研究。
图1 牌照识别系统框图F ig .1 B lock diagram of the recogniti on system fo r license p lates率。
1 系统工作原理汽车牌照识别系统通常由四个单元构成:车辆检测单元、采集单元、处理与识别单元、查询单元,其框图如图1所示。
系统的主要工作过程如下:当有车辆通过时,车辆检测单元发送一个触发信号给采集单图2 CCD 参数设置F ig .2 Setting of CCD param eters 元,采集单元负责采集该车的图象,并送入处理与识别单元,以对图象进行预处理、二值化、字符切分、特征提取,再送入字符识别程序。
识别结果写入数据库,供查询单元使用。
在系统中,所需记录的是车牌号码的信息,而车牌号码本身在整个汽车图象画面中所占的比例很小。
汽车图象的获取可以采用CCD 或数字相机,考虑到系统的实时性要求,目前采用CCD 更合适些。
为尽量减少成象模糊度,使车牌能较好地识别,需合理的选择快门速度;为了使汽车牌照图象尽可能的接近矩形,CCD 或数字相机的安装角度要适中,如图2所示。
CCD 与车辆的行驶方向成Α角,故车速v (取40km h )可分解为相对于CCD 方向的v y ,垂直方向的v x 分量。
由此引起的模糊度分解为横向模糊度M x 和纵向模糊度M y 。
M y 的影响较小,主要考虑M x 。
v x =v sin Α M x =∃t v xW D (1)式中 ∃t 为CCD 的快门时间;W 为所照实际场景的宽度,取4m ;D 为图象的宽度,取640象素点,为使得横向模糊度小于2个象素,可计算出∃t sin Α<1 1000,所以若Α取30°,CCD 的快门时间要取(1 500)s 。
与CCD 一样,图象采集卡也要在(1 500)s 采集完成一幅图象,且具有高分辨力。
本系统中,图象的处理与识别是本系统的关键,也是难点。
2 处理与识别算法本系统处理与识别算法包括图象中汽车牌照的分割、牌照图象的二值化、字符的切分及字符的识别。
2.1 牌照分割在文献[1]中,牌照的分割是先对整幅图象二值化,然后在二值图象中搜索字符串区域。
此方法由于先对图象二值化,所费的时间较长,且对图象的清晰度、对比度有较高的要求。
本系统是工作在自然环境下的,受天气状况的影响较大,所以先二值化然后再分割的方法不适用于本系统。
Eun R yung L ee 等人提出基于牌照与字符颜色的相关性来提取牌照区域[2],我们在经过实验后发现,该方法在理想的实验室环境下可以达到较好的效果,但在自然全天候环境下则显得无能为力了。
还有人提出统计直方图方法,通过对汽车图象的水平、垂直两个方向灰度投影直方图的分析来推断出牌照的位置。
这种方法对噪声敏感,且牌照有倾斜时,不能达到预期效果。
鉴于此,本文提出基于纹理分析的牌照分割方法。
在汽车牌照中,一般有七个以上字符,且背景与字符有一定的灰度差别,使得牌照区域具有较多的边缘。
为进行纹理匹配,首先定义图象基元:T i (j )={1,0……,0,1}(2) 图象基元是一序列,该序列由“0”和“1”组成,其特点是:序列中间为“0”,两个端点为“1”。
“0”和“1”是在纵向边界提取时被定义的。
当图象经过边界模板运算后,若计算值大于某一设定阈值则取“1”,否则取162000年8月 沈会良等:基于CCD 的汽车牌照自动识别系统“0”。
T i (j )表示图象第i 行的第j 个图象基元。
定义图象基元的长度为l j ,它表示基元序列中“0”的个数。
在图象基元的基础上,定义牌照基元:P i (j )={T i (j )∶C 1<l j <C 2}(3)式中 C 1和C 2为设定值,与牌照中字符的分布规律有关。
在图象的第i 行中会有若干数量的牌照基元,若牌照基元总长度满足L j =∑ni =1li <C 3(4)则认为在图象的第i 行中可能存在牌照的行位置,式中C 3为经验值。
在图象的若干连续行同时满足上式时,我们认为找到牌照的可能区域。
由于噪声的影响,会得到一组牌照的可能区域,需要进一步的纹理匹配,否定干扰区域。
此时,基元之间的间距、牌照的长宽比、基元的大致数目、长度范围等都是一些重要的参量,可以用来防止车前印有“安全行驶”、“ISU Z U "等干扰字符的误分割。
此方法对图象中小块的噪声、牌照倾斜角度(小于15°)不敏感,能够可靠地分割出牌照。
2.2 牌照图象的二值化牌照图象的二值化是处理与识别图象中很关键的一个步骤,效果的好坏直接影响到后续工作。
在光线弱的情况下,特别在夜间汽车前灯开启时,牌照图象的光照程度很不均匀,牌照字符与底色的对比度偏低,所以只能采取动态阈值法。
目前一些动态门限分割法,如文献[5-7]中所介绍的,由于其性能的限制,没有获得实际的应用。
本文的二值化算法采用M arr 2H ildreth 算子[8],用 2G 算子对图象卷积:2G (x ,y )=K 2-x 2+y 2Ρ2exp -x 2+y 22Ρ2(5)式中 Ρ是高斯分布的空间常数;x ,y 是相对于中心象素(i ,j )的空间坐标;K 是常数,取-1 (2ΠΡ4)。
在实际的运算过程中,将二维计算分解成两个接替的一维计算,使得每个象素上的计算数目从M 2降到2M (M 为算子的宽度)。
考虑将 2G (x ,y )分解成h 12(x ,y )和h 21(x ,y ),即2G (x ,y )=K [h 12(x ,y )+h 21(x ,y )](6)其中h 12(x ,y )=h 1(x )h 2(y ), h 21(x ,y )=h 2(x )h 1(y )(7)而h 1(Ν)=1-Ν2Ρ2exp -Ν22Ρ2,h 2(Ν)=exp -Ν22Ρ2(8)在我国的现行牌照中,最多的是黄底黑字(大车)、蓝底白字(中小车)。
在灰度图象中,黄底黑字的字符灰度比背景低,而蓝底白字则字符灰度比背景高,二值化之后黑白正好相反。
所以,在我们的处理过程中,要作反色处理,统一结果。
处理方法是先判断颜色分量,若由于颜色失真而分辨不出,则再根据二值化图象的区域分析,依据为蓝照白字的白区域是字,使得白区域数目多并且面积小,黑区域往往连成一片,而黄照黑字则相反。
由此亦可以分辨大车与中小车。
2.3字符的切分系统的字符分割算法是以垂直投影、字符节距尺寸测定、字符的长宽比、轮廓分析技术的组合为基础的。
由于二值化的原因,可能会产生粘连、断裂的字符。
此时要根据牌照的大致宽度,结合各字符的轮廓,利用分割、合并的方法正确地分割字符。
文献[9]提到的一种目标函数搜索合并字符内的各断裂点是一种有效的方法。
该目标函数是垂直投影函数V (x )与V (x +1)二次差分的比率,即V (x -1)-2V (x )+V (x +1)V (x )(9) 分割目标函数的最高值看作是可能出现的断裂点,如图3。