基于MATLAB的车牌识别毕业设计

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第一章绪论. (2)1.1、课题研究背景和意义 (2)1.2、国内外研究概况及发展趋势 (3)1.3车牌定位的意义 (4)第二章MA TLAB简介 (5)2.1.MA TLAB发展历史 (5)2.2MA TLAB的语言特点 (6)第三章车牌定位 (8)3.1 车牌定位的主要方法 (8)3.1.1 基于直线检测的方法 (8)3.1.2 基于阈值化方法 (9)3.1.3 基于灰度边缘检测方法 (9)3.1.4 基于彩色图像的车牌定位方法 (10)3.2研究内容及实验方案 (11)3.2.1研究内容 (11)3.2.2 车牌识别系统研究的方案和方法 (11)3.3 图像的读取 (12)3.4 预处理及边缘提取 (14)3.4.1 图象的采集与转换 (14)3.4.2 图像预处理 (14)3.4.3 图像增强 (15)3.4.4灰度变换 (15)3.4.5 图象平滑的介绍 (17)3.4.6边缘检测 (18)3.4.7图像的腐蚀 (19)3.5 牌照的定位和分割 (20)3.5.1 牌照区域的定位和分割 (21)3.5.2 牌照区域的分割 (21)3.5.3车牌进一步处理 (21)3.6 图像边缘提取及二值化 (22)3.7 形态学滤波 (26)3.8 车牌提取 (28)第四章字符的分割与识别 (29)4.1 字符分割与归一化 (29)4.2 字符的识别 (30)总结和体会 (33)谢辞................................................................................................................. 错误！未定义书签。

第一章绪论1.1、课题研究背景和意义随着汽车数量的迅速上涨，逐渐向自动化和实时性的智能化管理进行转变。

汽车智能化的重要环节就是牌号的自动识别系统，主要使用仓储式立体库以及无人值守停车场管理、交通控制与诱导、不停车自动收费以及违章车辆以及车辆安全防盗等领域。

牌照自动识别是一项利用车辆的动态视频或静态图像进行牌照号码、牌照颜色自动识别的模式识别技术。

该技术具有良好的研究价值和广阔的应用前景。

车辆牌照自动识别技术是智能交通系统的一个重要组成部分，它在交通管理与监控中有着广泛的应用。

车辆牌照识别系统技术能够从一副车辆图像中准确定位车牌图像，经过字符切分和识别后实现车辆牌照的自动识别，从而为以上应用提供信息和基础功能。

目前，车牌识别系统主要应用于以下领域：(1) 停车场管理系统。

利用车牌识别技术对出入的车辆车牌号进行识别和匹配，与停车卡结合实现自动计时、自动收费的车辆收费管理系统。

(2) 高速公路超速自动化管理系统。

以车牌号自动识别技术为基础，与其它高速高科技技术手段结合，对高速公路交通状况进行自动监测、自动控制，从而降低交通事故的发生率，确保交通顺畅。

(3) 公路布控。

采用车牌技术对重点车辆进行识别，快速报警，即可有效查找被盗车辆，又可作为公安、检察机关体工对犯罪嫌疑人的交通工具的跟踪和检查的技术手段。

(4) 城市十字路口的“电子警察”。

可以对违章车辆进行责任追究，也可以辅助进行交通流量统计，交通检测和疏导。

(5) 小区车辆管理系统。

社区保安系统将出入社区的车辆通过车牌识别技术进行记录，将结果与内部的车辆进行对比，可以实现实时监管。

1.2、国内外研究概况及发展趋势国内外有大量关于车牌识别的研究报道。

国外在这方面的研究工作开展较早。

在上世纪70年代，英国就在实验室中完成了“实时车牌监测系统”的广域检测和开发。

同时代，诞生了面向被盗车辆的第一个实时自动车牌监测系统。

发展到今日，国外的车牌检测的研究已经取得了令人瞩目的成就，如yuntaocui提出了一种车牌识别系统，在车牌定位后，利用马尔科夫场对车牌特征进行取值化，对样本的识别达到了较高的识别率。

车牌识别技术作为智能交通系统中的关键技术，在各国学者的共同努力下，已经得到了长远的展，并且已经得到了不同程度的实际应用，但目前还存在这种种不足。

对于未来车牌识别产品的技术发展趋势，汉王科技智能交通部总经理乔炬认为，首先，由于市场需求不同，对识别产品的需求也有差异，因此就要求研发针对不同细分市场的车牌识别产品。

其次，随着算法的不断改进，基于视频触发技术的车牌识别产品将得到大范围的应用，但是视频出发技术取代外触发装置尚需时日。

第三，现在的车牌识别系统设备过多，系统集成难度大，系统稳定性差，系统维护是一个让人头疼的问题。

随着技术不断进步，以往多个设备实现的功能可能由一个设备实现。

从车牌识别系统进入国内以来，国内有大量的学者在从事这方面的研究，提出了许多新颖的算法。

目前上海大学图像处理实验室研制出的汽车牌照自动识别系统已经在泸宁高速公路收费口处得到了应用。

该系统识别率高，速度快，鲁棒性强，对环境和光照的要求低，能够适应收费系统要求的环境。

在排除非正常牌照，严重污染的牌照和对比度特别低的牌照的情况下，经现场数万辆车辆测试，对汉字和后四个数字的整体识别率达99%以上，识别时间＜0.2s，该系统结合人机对话，经泸宁高速公路江桥收费口试运行确定，达到了实用要求。

还有中国科学院自动化所刘志勇等开发的系统在一个样本量为3180的样本集中，车牌的准确率为99.42%，切分准确率为94.52%，这套系统后来用于汉王公司的车牌识别系统，取得了不错的效果。

随着市场的不断扩大，需求的进一步提高，必将促进这一领域的进一步发展。

目前，车牌识别技术和产品性能进入实用阶段时间不是很长，随着人工智能以及自动识别技术的进步，未来的技术发展空间还会非常大。

例如，核心算法继续发展，识别率和知识速度进一步改善，图像处理中对模糊图像预处理能力增强，画质改善技术的提高等等。

1.3车牌定位的意义车牌定位是车牌定位识别系统中的关键技术之一，车牌照定位结果的好坏直接影响着该系统的识别进度。

所谓车牌照定位过程就是把车牌照区域完整的从一幅复杂的车牌图像中分割出来。

然后对于一副车牌图像来说，车牌区域只占复杂的车牌图像的一小部分，要想准确地定位出车牌区域，就必须提取车牌区域内的字符本身的纹理特征及字符与其背景之间的灰度特征来进行分析现在社会已经进入信息时代，随着计算机技术、通信技术和计算机网络技术的方法，自动化的信息处理能力和水平不算提高，并在人们社会活动和生活的各个领域得到广泛应用。

在这种情况下，作为信息来源的自动检测、图像识别技术越来越受到人们的重视。

作为现代社会的主要交通工具之一的汽车，在人们的生产、生活的各个领域得到大量的使用，对它的信息自动采集和管理在交通车辆管理、园区车辆管理、停车场管理等方面有十分重要的意义，成为信息处理技术的一项重要课题。

车牌定位识别系统正是在这中应用背景下研制出来的能够自动实时的检测车辆经过并定位识别汽车牌照的智能交通管理系统。

车牌定位识别系统是在装备了数字摄像设备和计算机信息管理系统等软硬件平台基础上，采用先进的图像处理、模式识别和人工智能技术，通过对图像的采集和处理，完成车牌定位识别功能。

车牌定位识别系统，集现场识别、远程传输和指挥中心网络化调度管理为一体，具有全天侯实时识别车牌照、自动比对车辆信息、现场报警、事后排查、高速高效等功能，并符合21世纪安全防范和智能交通系统工程主流应用技术的相关标准。

第二章MATLAB简介2.1.MATLAB发展历史MATLAB是由美国Mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。

它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

MATLAB是Matrix Laboratory的缩写，意为“矩阵实验室”，是当今非常流行的科学计算软件。

这是因为信息技术、计算机技术的发展，使得科学计算在各个领域得到了广泛的应用，比如控制论、时间序列分析、系统仿真、图像信号处理等领域都产生了大量的矩阵及其他计算问题。

自己编写大量繁复的计算程序，不仅会消耗大量的时间和精力，减缓工作进程，而且质量往往不高。

美国Mathwork软件公司推出的MATLAB软件正迎合了这一需求，为人们提供了一个方便的数值平台。

MATLAB是一个交互式的系统，其基本运算单元是不需要指定维数的矩阵，并按照IEEE数值计算标准计算。

系统本身提供了大量的矩阵及其他运算函数，可以方便地进行很复杂的计算，且运算效率高。

MATLAB语言是当今国际上科学界最具影响力、也是最有活力的软件。

它起源于矩阵运算，并已经发展成为一种高度集成的计算机语言。

它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能。

MATLAB 语言在各国高校与研究单位起着重大作用。

在70年代中期，Cleve Moler博士和其他同事在美国国家科学基金的资助下开发了调用EISPACK和LIPACK的FORTRAN子程序库。

EISPACK是特征值求解的FORTRAN程序库，LIPACK是解线性方程的程序库。

在当时，这两个程序库代表矩阵运算的最高水平。

到70年代后期，身为美国New Mexico大学计算机系系主任的Cleve Moler在给学生讲授线性代数课程时，想教学生使用EISPACK和LIPACK程序库，但他发现学生用FORTRAN编写EISPACK和LIPACK的接口程序。

Cleve Moler给这个接口程序取名为MATLAB，该名为矩阵（matrix）和实验室(labotatory)两个英文单词的前三个字母的组合，在以后的数年里，MATLAB在多所大学里作为教学辅助软件使用，并作为面向大众的免费软件广为流传。

MATLAB产品族可以用来进行以下各种工作：数值分析、数值和符号计算、工程与科学绘图、控制系统的设计与仿真、数字图像处理技术、数字信号处理技术、通讯系统设计与仿真等。