车牌识别系统的设计.doc

车牌识别系统设计

一、 大作业目和意义
能够巩固数字图像处理理论课上所学知识, 理论联络实践, 用所学知识去处理实际问题。锻炼我们动手能力, 激发研究潜能, 能够提升我们分析问题和处理问题能力。
二、 设计步骤
汽车车牌识别过程关键包含车牌定位、 车牌分割和字符识别三个关键步骤。其识别步骤以下:

原始图像 : 数码相机拍摄到图像
图像预处理: 对图像进行滤波、 边界增强等处理以克服噪声干扰
边缘提取 : 经过Robert算子, 二值化处理, 得到图像边缘
车牌定位 : 经过计算X和Y向蓝色像素点来定位
字符分割 : 寻求连续有文字模块, 若长度大于某阈值, 就认为该块有两个字符组成, 则需要分割。
字符识别 : 利用模板匹配方法与数据库中字符进行匹配从而确定出字符, 得到最终汽车牌照, 包含汉字、 英文字母和数字。
三、 设计步骤
1. 预处理

2. 边缘提取
边缘提取对车牌定位是很有用一步, 所谓边缘是指图像局部亮度改变显著部分, 是图像形状特征提取等图像分析关键基础。所以在此我们要对图像进行边缘检测。图像中车辆牌照含有比较显著特征, 比如, 近似水平矩形区域; 背景是蓝色; 其中字符串都是按水平方向排列; 在整体图像中位置较为固定。正是因为牌照图像这些特点, 再经过合适图像变换, 它在整幅中能够显著地展现出其边缘, 进而初步定位车牌。此处边缘提取采取是Roberts算子。

3. 牌照定位和分割
在整个识别处理过程中, 牌照定位和分割是牌照识别系统关键技术之一, 其关键目是在经图像预处理后原始灰度图像中确定牌照具体位置, 并将包含牌照字符一块子图像从整个图像中分割出来, 供字符识别子系统识别之用, 分割正确是否直接关系到整个牌照字符识别系统识别率。因为牌照图像在原始图像中是很有特征一个子区域, 确切说是水平度较高横向近似长方形, 它在原始图像中相对位置比较集中, 而且其灰度值与周围区域有显著不一样, 所以在其边缘形成了灰度突变边界, 这么就便于经过边缘检测来对图像进行分割。
处理步骤图以下:

4. 二值化处理
上面所得图像还存在很多噪声, 则需要对其进行二值化、 滤波、 膨胀、 腐蚀等处理, 这么有利于字符分割。

5. 字符分割
寻求连续有文字模块, 若长度大于某阈值, 就认为该块有两个字符组成, 则需要分割。

6. 归一化处理
为了愈加好地与模板字符图像进行匹配, 通常对分割出来字符要进行深入处理, 以满足下一步字符识别需要。我在此只进行了归一化处理:

7. 字符识别
首先就是建立自动识别代码表, 然后读取分割出来字符图像, 第一个字符与模板中汉字进行匹配, 第二个字符与模板中字母进行匹配, 第三个字符与模板中字母与数字进行匹配, 后四个字符与模板中数字进行匹配, 待识别字符与模板字符相减, 所得0值越多则相同度越大, 即为匹配最好

四、 设计结果和分析
1、 为了检验程序正确性, 我对多幅图进行了检测, 即使正确度不是很高, 不过经过一定处理还是能达成预期要求。下面是对另一幅图处理结果:

2、 分析
本程序正确率不是很高, 关键还是因为程序本身比较简单, 考虑问题不周全, 对于照片要求较高。原始图像要拍得比较正, 假如有较大角度就会给识别带来偏差。车牌定位不是尤其正确, 我用是统计蓝色像素点方法来定位, 所以背颜色要求较高, 而车牌定位在本识别中占有很关键作用。还有就是字符分割, 我是依据横向阈值改变情况来决定是否需要分割, 所以清楚程度很关键。接下来就是字符匹配, 字符识别过程使用是模板匹配方法, 利用两幅图片相减方法, 找到相减后值最小, 即为相同程度最大。模板制作很关键, 必需要用正确模板, 不然就不能正确识别。对于识别错误情况分析可知, 关键原因: 一是牌照本身污渍等影响了图像质量; 二是牌照字符分割失败造成识别错误; 再就是部分字符形状相同性, 比如, B 和8; A 和4 等字符识别结果可能发生混淆情况。
五、 总结和体会
课程设计不仅是对前面所学知识一个检验, 而且也是对自己能力一个提升。经过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。这个课程设计让我学到了很多东西, 包含到方方面面知识, 在这整个过程中我们查阅了大量资料, 得到了老师和同学帮助, 我在此对她们表示谢意。在这期间碰到了很多困难, 我知道做什么都不轻易, 只能塌下心来, 一步一个脚印去完成才行。这学期我们学习了数字图像处理这门课程, 在这个课程设计中应用到了很多其中知识。理论只有应用到实际中才能学着更有意义。学习是一个长久积累过程, 在后工作、 生活中都应该不停学习, 努力提升自己知识和综合素质。另外, 还得出一个结论: 知识必需经过应用才能实现其价值! 有些东西认为学会了, 但真正到用时候才发觉是两回事, 所以我认为只有到真正会用时候才是真学会了。在整个设计中我知道了很多东西, 也培养了我独立工作能力, 树立了信心, 相信会对以后学习工作生活有非常关键影响。一样此次课程设计也大大提升了动手能力, 使我充足体会到了在发明过程中探索艰苦和成功时喜悦。即使这个设计做并非对所以车牌都适宜, 不过在设计过程中所学到学习方法是我最大收获和财富, 相信定会使我受益终生。