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在圖像處理領(lǐng)域，數字圖像處理技術(shù)取得了飛速發(fā)展，并在國民經(jīng)濟的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應用。尤其在智能交通管理中汽車(chē)牌照識別技術(shù)方面具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。汽車(chē)牌照識別技術(shù)主要任務(wù)是實(shí)現對汽車(chē)監控視頻所取得的圖像進(jìn)行分析、處理，自動(dòng)定位和識別汽車(chē)牌號，并進(jìn)行相關(guān)智能化數據管理。所以該技術(shù)在交通流量控制指標測量，車(chē)輛定位，高速公路超速自動(dòng)化監管、公路收費站，停車(chē)場(chǎng)收費管理等領(lǐng)域均發(fā)揮極大的作用。本文給出了汽車(chē)牌照識別系統的設計結構與主要完成功能。由于MATLAB 語(yǔ)法結構簡(jiǎn)單, 具有高質(zhì)量的圖形可視化效果和強大的界面設計能力, 因而在數字圖像處理中有著(zhù)其他語(yǔ)言所無(wú)法比擬的優(yōu)勢, 已成為近幾年來(lái)國內外處理圖像使用最為廣泛的優(yōu)秀科技軟件之一。因此本文采用MATLAB 作為開(kāi)發(fā)平臺設計汽車(chē)牌照識別系統不僅可視性好，而且使用方便，易于操作。 1 汽車(chē)牌照識別系統總體設計與主要功能模塊設計 基于MATLAB 汽車(chē)牌照識別系統，主要實(shí)現了數字圖像處理技術(shù)在汽車(chē)牌照識別中的應用研究。整個(gè)系統總體設計西路采用樹(shù)狀結構。系統主要功能是對汽車(chē)牌照圖像進(jìn)行各種圖像處理分析識別汽車(chē)車(chē)牌號。用戶(hù)可通過(guò)對汽車(chē)牌照數字圖像識別系統主窗口“文件”導入所需要處理的汽車(chē)牌照數字圖像，并對其進(jìn)行圖像預處理，圖像增強，車(chē)牌定位，字符分割到字符識別等一系列操作，得到所需要的信息。該系統的總體流程圖如圖1 所示，系統的主窗體是所有系統模塊互動(dòng)的中心，主窗體設計如圖2 所示。 圖1 系統流程圖 圖2 系統主窗體 2 瀝青混合料數字圖像處理系統主要模塊的主要功能 2.1 圖像預處理模塊 由于汽車(chē)長(cháng)期置于戶(hù)外環(huán)境中，使降低了車(chē)牌的清潔度，另外還有自然光照的條件、照相機與汽車(chē)牌照之間的矩離以及角度等因素的影響，汽車(chē)牌照圖像就會(huì )出現不清楚、傾斜和破損等嚴重缺陷。所以在對圖像進(jìn)行處理之前，對圖像進(jìn)行預處理是非常有必要的，可盡量減少噪聲對圖像處理的干擾，改善圖像質(zhì)量，提高汽車(chē)牌照的檢測精確度。在本系統中主要采用圖像灰度化、圖像去處背景、圖像平滑處理技術(shù)進(jìn)行圖像預處理，如圖3所示。 圖3 圖像預處理效果對比圖 2.2 車(chē)牌定位與分割模塊 圖像分割是進(jìn)行圖像分析的關(guān)鍵步驟，也是進(jìn)一步理解圖像的基礎。分割的最終結果是圖像被分解成一些具有某種特征的最小成分，相對于整幅圖像來(lái)說(shuō)這種圖像更容易被快速處理。 由于本系統采集到的汽車(chē)牌照數字圖像為整車(chē)圖像，但是圖像處理的目標是車(chē)牌部分，所以對圖像進(jìn)行車(chē)牌定位和分割則是非常必要的。該系統車(chē)牌定位和分割主要采用了邊緣檢測和數學(xué)形態(tài)學(xué)方法得到汽車(chē)牌照在圖像中的區域。為了避免車(chē)標、車(chē)身裝飾物等與汽車(chē)牌照形狀相近對車(chē)牌的提取產(chǎn)生影響，即對汽車(chē)牌照進(jìn)行標記。由于圖像采集中汽車(chē)可能會(huì )發(fā)生傾斜，則應對提取出的汽車(chē)牌照進(jìn)行峰谷分析，對汽車(chē)牌照進(jìn)行角度旋轉。 同時(shí)可通過(guò)峰谷分析中車(chē)牌的水平、垂直投影確定車(chē)牌字符高度的范圍，為之后的字符提取打好基礎。如圖4 所示。 圖4 車(chē)牌提取 2.3 字符分割與識別模塊 字符提取主要通過(guò)對旋轉后的車(chē)牌進(jìn)行水平投影和垂直投影分析，計算出汽車(chē)牌照字符的高度、寬度、字符頂行、字符尾行以及字符的中心位置來(lái)進(jìn)行實(shí)現。由于汽車(chē)車(chē)牌字符間的間隔較大，較少出現字符粘連現象，所以本文采用查找連續有文字區域的方法實(shí)現字符分割。通過(guò)字符分割，得到單個(gè)字符，其中包三大類(lèi)漢字、字母和數字。由于分割得到的單個(gè)字符大小不一，所以需要對單個(gè)字符進(jìn)行歸一化處理，防止因為牌照傾斜導致的單個(gè)字符在位置和大小上的誤差。目前字符識別主要有兩種識別方法：模板匹配法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )法。本文主要是運用模板匹配法對分割出來(lái)的字符進(jìn)行識別。字符提取、分割和識別的效果如圖5 所示。 圖5 字符分割與識別 3 結語(yǔ) 本文主要以數字圖像處理技術(shù)在汽車(chē)牌照識別中的應用為基礎，基于MATLAB 平臺開(kāi)發(fā)了汽車(chē)牌照識別系統。并給出了汽車(chē)牌照識別系統的總體設計思路和系統各個(gè)主要功能模塊的主要作用。整個(gè)系統實(shí)現了以數字圖像處理技術(shù)來(lái)提取汽車(chē)車(chē)牌字符，形成了完整的一套數字圖像處理方法。系統設計界面可視性好、操作簡(jiǎn)單、方便、數據存儲安全，具有一定的實(shí)用價(jià)值。 |
