基于matlab图像处理的车牌识别研究

毕业设计（论文）

基于MATLAB图像处理的车牌识别研究

学 院 专业名称 班级学号 学生姓名 指导教师

2013年6月13日

东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 I 页

基于MATLAB图像处理的车牌识别研究

摘 要

汽车牌照自动识别技术[1](License Plate Recognition，LPR)是智能交通系统的核心技术，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。因此，具有广阔的应用前景。本论文就是在这种背景下，研究基于图像处理的汽车牌识别系统。

车牌识别一般可以分为车牌预处理、车牌的定位、车牌的字符分割和字符识别四个主要部分。本文在分析近年来一些典型的车牌识别系统，掌握基本的原理和方法后，在已有算法的基础上，在某些环节加入自己的改进，以自己拍摄的某一车牌为实例，以MATLAB作为平台工具，根据实际的处理过程划分章节，详细地阐述了对车牌进行识别的具体步骤、涉及的算法及相关外延知识，并最终确定了一套有效的车牌识别算法。

关键词： 车牌识别(LPR)，图像处理，车牌定位，字符分割，字符识别

东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 II 页

Research on License Plate Recognition Based on MATLAB

Tutor：Wang Lifu

Author :Zhang Ruochen

Abstract

The vehicle License Plate Recognition(LPR) system as core of ITS, plays a very important role. It not only can widely be applied traffic flux detect, but also be applied traffic control and lead. It can also be applied to some fields where the vehicle breaks the laws, such as airport seaport, communities’ vehicle manage, no halted vehicle’ fee, and vehicle’ safe. So it has widely applied in the future. Basing on the current thing, the thesis will expound the course that searches and deals with image of the License Plate.

License plate recognition can generally be divided into pre-processing, license plate location, license plate character segmentation and character recognition four main sections.After analyzing some typical license plate recognition system in recent years, mastering the basic principles and methods, and based on the algorithms which are existing, this paper makes its own improvements in some areas. Through taking a license plate as an example, working on MATLAB as platform and tool, according to the actual division of chapters, this paper elaborates on the license plate to identify the specific steps algorithms involved and related epitaxial knowledge, and finally work out an effective license plate recognition algorithm.

Key Words: License Plate Recognition(LPR), image processing, vehicle plate locating,

character segmentation, character recognition

东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 III 页

目 录

1绪论 ............................................................... 1 1.1 研究背景和研究意义 ............................................ 1 1.2 国内外车牌识别技术的研究现状 .................................. 2 1.3 车牌自动识别的主要方法 ........................................ 5 1.3.1 IC卡识别技术 ............................................... 5 1.3.2 条形码识别技术 ............................................. 5 1.3.3 图像处理技术 ............................................... 5 1.4 基于图像处理的车牌识别技术的研究难点 .......................... 7 1.4.1 我国汽车牌照自身特点[6] ....................................... 7 1.4.2 外部环境影响 ............................................... 7 1.4.3 拍摄角度问题 ............................................... 7 1.5 车牌识别系统概述 .............................................. 8 1.5.1 车牌识别系统的硬件设计 ..................................... 8 1.5.2 车牌识别系统的软件设计 ..................................... 9 1.6 本文主要内容 ................................................. 10 2车牌图像预处理 .................................................... 11 2.1 灰度化 ....................................................... 11 2.2 二值化处理 ................................................... 12 2.3 图像增强 ..................................................... 14 2.3.1 灰度拉伸 .................................................. 14 2.3.2 滤波处理 .................................................. 15 2.4 边缘检测 ..................................................... 17 2.5 数学形态学 ................................................... 19 2.5.1 数字形态学概述 ............................................ 19 2.5.2 形态学滤波的基本操作 ...................................... 19 2.5.3 填充处理 .................................................. 21 3. 车牌定位算法的研究 .............................................. 22 3.1 引言 ......................................................... 22 3.2 车牌规格及特征 ............................................... 22 3.3 传统的车牌定位算法分析 ....................................... 22 3.3.1 基于纹理特征的车牌定位法 .................................. 22 3.3.2 基于神经网络的定位算法 .................................... 23 3.3.3 基于数学形态学的定位方法 .................................. 23 3.4 本文研究的车牌定位算法 ....................................... 24

东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 IV 页

3.4.1 选取结构元素 .............................................. 24 3.4.2 车牌区域的提取 ............................................ 27 4. 车牌字符分割算法的研究 .......................................... 29 4.1 传统的字符分割算法分析 ....................................... 29 4.2 字符分割算法中的问题分析 ..................................... 30 4.3 本文研究的字符分割算法 ....................................... 30 4.3.1 车牌精确定位 .............................................. 30 4.3.2 字符分割算法 .............................................. 325. 基于神经网络的车牌字符识别 ....................................... 355.1 常用的车牌字符识别方法 ....................................... 355.2 基于神经网络的字符识别 ....................................... 355.2.1 神经网络概述 .............................................. 365.2.2 BP神经网络构造和训练 ..................................... 375.2.3 BP神经网络算法 ........................................... 375.3 字符识别 ..................................................... 385.3.1 建立字符模板数据库 ........................................ 385.3.2 神经系统识别的matlab实现 .................................. 40结 论 ........................................................... 45致 谢 ........................................................... 46参考文献 ........................................................... 47附 录 ........................................................... 49

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