论文总字数：12779字

摘 要

智能交通系统的出现便是为了解决由于汽车行业的飞速发展产生的交通问题。而车牌识别（Vehicle Liscence Plate Recognition，简称VLPR）是智能交通系统的核心技术，具有非常广阔的市场前景和巨大的商业价值。本文先采用图像处理技术对车牌图像进行预处理，再对其进行定位、分割、识别。本文是运用MATLAB仿真软件从这四个方面对车牌识别技术进行研究。仿真结果证明，本次设计的车牌识别系统能够实现功能，可以应用于实际生活中。

关键词：MATLAB；车牌识别；预处理；车牌定位；字符分割；字符识别

Research on License Plate Recognition Algorithm Based on MATLAB

Abstract

The advent of intelligent transport systems is a solution to the traffic problems caused by the rapid development of the automotive industry.Vehicle Liscence Plate Recognition (VLPR) is the core technology of intelligent transportation system， which has a very broad market prospect and great commercial value.In this paper， the image processing technology is used to preprocess the license plate image， and then to locate， segment and identify the license plate image.This paper is the use of MATLAB simulation software from the four aspects of license plate recognition technology research.The simulation results show that the license plate recognition system designed in this paper can realize the function and be applied in real life.

Keywords: MATLAB;License plate recognition;Pretreatment;License plate location;Character segmentation;Character recognition

目录

摘 要 3

Abstract 4

第一章 绪 论 6

1.1研究背景和意义 6

1.2 国内外研究的现状 6

1.3汽车牌照的特征 7

1.3.1几何特征 7

1.3.2字符特征 7

1.3.3灰度变化特征 7

1.4基于图像处理的车牌识别技术 7

1.5车牌识别流程 7

第二章 车牌图像预处理 9

2.1图像采集 9

2.2灰度化 9

2.3二值化 10

2.4边缘检测 10

2.5数学形态学 11

2.5.1膨胀处理 11

2.5.2腐蚀处理 11

2.5.3开运算和闭运算 12

第三章 车牌定位 13

3.1车牌定位算法介绍 13

3.1.1基于灰度值的定位算法 13

3.1.2基于边缘检测的定位方法 13

3.1.3基于小波变换的定位方法 14

3.1.4基于数学形态学的定位方法 14

3.2车牌定位 14

3.2车牌倾斜矫正 14

3.3牌照区域的分割 15

3.4车牌进一步处理 15

第四章 车牌的字符分割 16

4.1字符分割 16

4.2字符归一化 16

第五章 车牌的字符识别 17

5.1人工神经网络算法 17

5.2模板匹配法 17

第六章总结及展望 19

参考文献 20

致谢 21

第一章 绪 论

1.1研究背景和意义

随着人民生活水平的提高和我国交通事业的迅速发展，汽车已经成为人民出行中不可或缺的一种交通工具，但是大量的汽车同时驶入道路，会给交通带来了非常严重的的问题，比如交通事故、交通堵塞、交通环境恶化、环境污染等，所以人工指挥和管理已经不适合现在的实际需求。为了提高车辆管理效率和缓解交通压力，我们必须找出解决问题的方法。如同每个人都有一张身份证，上面记录着他自己在这个世界上唯一的身份证号码，车也有他自己独一无二的“身份证”——车牌，每一张车牌上都刻印着车子的登记号码、登记地区或其他的相关信息。中国交通管理部门制定了一种严格的汽车牌照管理规定。如果能够开发一种能够快速定位和识别的系统，它不仅可以让人免于繁琐的人工观察和监测，还能够大大提高效率和精确度。

智能交通系统的出现便是为了治理交通问题和改善环境，它涉及了数字图像处理、计算机技术等科技领域。车牌识别技术被广泛应用于各种公共场所，例如道路收费站、道路测速、停车场收费、闯红灯违章拍照等方面。智能交通系统的发展极大地推动了经济的可持续性发展，智能交通系统行业甚至成为了全球一个重要的经济增长点。

1.2 国内外研究的现状

事实上，在20世纪80年代，国内外的科学人员就已经意识到了汽车工业迅速发展可能带来的交通问题，开始了对车牌识别技术的研究。但是由于一些外界因素以及设备自身的原因，使得车牌识别技术的发展一直停滞不前。这些外界因素体现在光线的明暗变化、季节变化、空气中的灰尘以及车牌自身可能被污染而模糊，给车牌识别带来了较大的麻烦。

随着科学技术的提高，现在一些比较成熟的车牌识别技术已经开始广泛应用于各种场合，如美国的Hi-Tech Solutions公司、以色列的Zamir公司以及新加坡的Optasla公司都研制出了较为成熟的车牌识别系统。美国的Hi-Tech Solutions公司有一款产品SEE/CAR，可以识别在各种天气下速度高达80km/s的行驶车辆。

在国外研究车牌识别技术的同时，我国也在大力发展智能交通系统在我国，车牌的字符包括中文、英文和阿拉伯数字，而有的中文字符比较复杂，比如“粤”、“赣”，在进行图像处理后，会导致笔画不清晰，从而导致字符识别的错误。除此之外，我国针对不同类型的车辆，所发布的车牌颜色也是不一样的，识别难度比国外汽车高得多。

就是在这样的背景下，国内的车牌识别研究依旧取得了不小的成果。国内做得比较好的有北京汉王科技公司、川大智胜公司以及聚德视频技术有限公司。汉王眼科技公司有一款一种嵌入式一体化车牌识别仪产品叫做“汉王眼”，其采用的方法是检测车牌图像的边缘，采用某种方式使得边缘更加清楚，再对车牌的每一行、每一列进行扫描，确定牌照区域后对车牌图像进行分割并将字符提取出来，最后利用先进的字符识别系统对字符进行识别，这样便完成了对车牌的识别^[1]。汉王眼车牌识别仪具有识别性能高、结构紧凑、环境适应性强、安装维护简单等特点。

海思3516A芯片是由北京智芯原动科技有限公司与海思半导体有限公司共同研发出的一种芯片，是全球唯一一款具有车牌识别功能的专用芯片，通过实际生活中的应用，发现它的车牌识别运算速度也是最快的。这款芯片开启了中国车牌识别领域的新篇章。

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