摘 要

随着人们科技水平方面的进步和提升，交通运输行业也飞速发展起来，人类对于车辆的使用也变得越来越普及和大众化，但随之而来的交通违规行为和交通事故也越来越多。由于目前所面临的车流量大，交通道路路况复杂等一系列问题，导致不断出现各类各样的交通问题。而针对目前出现的各类交通问题，各类车牌识别抓拍系统被应用于市场当中。

本论文研究的重点内容是车牌识别系统，也可以理解为对车牌图像的数字图像处理过程。在课题的研究过程中主要根据每个步骤对应的识别过程，选择最优化方法，简化算数算法的工作流程，提高车牌识别精度和准确性。本论文的车牌识别过程主要可以分为如下几大步骤：原始图像获取、图像预处理过程、车牌区域的定位和小图提取，车牌字符分割和识别。系统的框架结构严谨清晰，数学思维逻辑通顺、条例合理，车牌识别算法采用最优化方案，简化算法流程。

本论文在车牌识别违法抓拍系统中有关于彩色图像灰度化，预处理阶段的图像增强等都采用直接调用灰度化函数或开运算和减法运算等函数的方法；关于车牌牌识区域的定位等过程：在车牌边缘检测和提取中主要采用Canny边缘算子；在牌识区域定位中主要采用数学形态学的方法；而对于车牌倾斜矫正算法则选用线性拟合算法进行车牌倾斜角度的计算和倾斜矫正；在车牌字符信息的识别则采用比对识别样本库的方法。在系统的设计过程中，采用简化算法，尽量避免程序的冗余，提高算法的识别精确度，减少算法的运行时间，提高程序的开发效率。

关键词：车牌识别、数字图像处理、MATLAB算法

Abstract

With the progress and promotion of people's technological level, the transportation industry has developed rapidly. The use of vehicles has become more and more popular and popular. However, the traffic accidents and traffic accidents have become more and more many. As a result of the current traffic flow, traffic conditions and a series of complex road problems, leading to the emergence of various types of traffic problems. And for the current emergence of various types of traffic problems, all kinds of license plate recognition system is used in the market.

The key content of this paper is the license plate recognition algorithm, which can also be understood as the digital image processing process of license plate image.In the research process of the subject, the optimization process is selected according to each step, the workflow of the algorithm is simplified, and the accuracy and accuracy of the license plate recognition are improved.The license plate recognition process can be divided into the following steps: the original image acquisition, image prepossessing stage, license plate area positioning and small map extraction, license plate character segmentation and recognition.The frame structure of the system is rigorous and clear, the mathematical thinking logic is fluent and the regulations are reasonable. The license plate recognition algorithm adopts the optimization scheme to simplify the algorithm flow.

In this paper, in the license plate recognition system, there are some methods such as image enhancement of color image grading and prepossessing stage, which are directly called gray function or function of open operation and subtraction. The position of the license plate The Canny edge operator is mainly used in the detection and extraction of the license plate edge. The method of mathematical morphology is mainly used in the location of the license recognition area. For the license plate tilt correction algorithm, the linear fitting algorithm is used to calculate the license plate tilt angle and Tilt correction; in the license plate character information recognition is used to identify the sample library method. In the process of system design, the simplified algorithm is adopted to avoid the redundancy of the program, improve the recognition accuracy of the algorithm, reduce the running time of the algorithm and improve the efficiency of the program development.

Key words: License Plate Recognition, Processing of Digital Image. MATLAB

目录

第一章 绪论 1

1.1 车牌识别违法抓拍系统研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状分析 1

1.3 论文的研究内容 2

1.4 论文结构 3

第二章 主要技术介绍 4

2.1 车牌识别技术 4

2.2 MATLAB介绍 5

第三章 需求分析和总体设计 6

3.1系统设计需求分析 6

3.2系统总体架构 7

3.2.1 企业级车牌识别系统的硬件设备 7

3.2.2 系统的软件结构框架 8

第四章 系统详细设计 9

4.1 图像的获取和预处理 9

4.1.1 图像的获取 9

4.1.2 图像的预处理 11

4.2 车牌定位和车牌小图提取 17

4.3 车牌字符识别 19

第五章 系统测试 24

5.1 系统整体工作流程 24

5.2 系统测试实验结果 24

第六章 总结和展望 26

6.1 全文总结 26

6.2 展望 26

参考文献 27

第一章 绪论

1.1 车牌识别违法抓拍系统研究背景及意义

自从二十一世纪以来，人类进入高科技的信息时代。机动车辆在现实生活中的使用也变得越来越普及和大众化。随着汽车在人们的生产生活和工作过程中扮演着越来越重要的角色，相应得汽车的保有量也急剧增加，与此同时交通管理问题也就变得更加繁重和复杂。纵观当前市场需求、结合实际国情，我们建立更加智能化的交通管理控制系统是最行之有效的办法。而在此之前所使用的传统的车辆识别系统仅仅是指根据车辆的外形特征，将车辆自动归类（通常归类为小轿车、小货车、面包车、卡车等等），而外形特征也仅仅包括了车体外形和车身颜色等，而且一般只是利用单一的特征进行车辆识别。

车牌识别系统(Vehicle License Plate Recognition，VLPR) 可以理解为在汽车牌照信息识别系统中计算机数字图像处理技术的一种重要应用。车牌识别技术要求能够在运动或者静止的场景中，将汽车牌照信息从较为复杂的背景环境中获取到，通过车牌小图的提取、图像的预处理、图像区域小图提取、车牌字符分割和车牌信息识别等计算机技术，从获取到的原始图像中识别车辆牌号、颜色等信息。目前从统计信息来看，市场上最新的技术为车牌拍照上关于省份简称汉字的识别率可达到99%以上，而数字和字母的识别率可达到99.7%以上。^[5]

车牌识别违法抓拍技术应用场合主要有高速公路收费站，高速公路测速路段，小区进出口，城市公路的十字路口、丁字路口以及事故多发路段等等。技术应用设备主要有高速上进行车辆测速的雷达卡口，城市公路十字路口上进行违规抓拍的电子警察，车流量较多的进出口进行车流量统计的流量相机等等。它不仅可以实现对车流量数据的统计，违规车辆实时抓拍，还可以道路交通安全进行定点监测等。从理论知识出发，结合实际情况来讲，该车牌识别系统的应用可以大大减少对公路交通相关数据的处理时间，并且有效的提高系统工作效率。