1. 研究目的与意义
(1)课题目的和意义
车辆牌照识别是计算机视觉与模式识别技术在智能交通系统(ITS,即Intelligent Transportation System)中的重要研究课题之一,可以应用于交叉路口车辆监控、车库管理、高速公路收费、特殊车辆出入控制等场合,尤其在高速公路收费系统中,车辆牌照自动识别更是一个重要的环节。伴随着我国国民经济的高速发展,国内高速公路,城市道路,停车场建设越来越多,对交通控制,安全管理的要求也日益提高。 因此迫切需要采用高科技手段,对违法违章车辆牌照进行登记。在这种情况下,作为信息来源的自动检索,图像识别技术越来越受到人们的重视。车牌识别系统的出现成为了交通管制必不可少的武器。
(2)国内外研究现状和发展趋势
2. 课题关键问题和重难点
拟解决的主要问题
针对车牌定位系统的特点以及对车牌识别系统后续工作的衔接,该系统主要负责解决三大问题,包括图像的采集及预处理、车牌定位、倾斜矫正。
在车牌识别系统的实际应用中,外部光照情况的变化对车牌识别的效果有很大的影响,这也是实现一个优良的车牌识别系统必须考虑的一个重要问题,剧烈变化的环境光照对整个车辆牌照识别系统的影响是很大的。
3. 国内外研究现状(文献综述)
目前国外车牌定位识别系统已经有很多成熟的产品,以色列HiTech公司的See/CarSystem系列,新加坡optasia公司的IMPS系列都是比较成熟的产品。但是,这些产品基本上只适合于自己国内的状况。而我国的情况与国外有很大的不同,比如车牌的形状,颜色,字符的颜色以及我国车牌中包含着汉字等。同时,目前的牌照识别系统具有一定的识别率,在天气条件差的情况下或夜晚时,识别率会明显下降,此外,也受到其他许多客观干扰的影响,例如天气、背景、车牌磨损、图像倾斜等。因此现有的识别系统要达到完全实用化仍然有很长的路要走。现有的比较好的车牌定位方法主要有J.Barroso等提出的基于水平线搜寻的定位
方法;R.Parisi等提出的基于DFT变换的频域分析方法;Charl Coetzee提出的基于Niblack二值化算法及自适应边界搜索算法的定位方法;Barroso J.Buls-Cruz等人提出的基于扫描行的车牌提取算法等。
目前国内比较成熟的产品有中科院自动化研究所汉王科技的汉王眼,深圳吉通电子有限公司的车牌通,上海高德威智能交通系统有限公司的汽车牌照识别器等。另外,西安交通大学的图像处理与识别研究室、上海交通大学的计算机科学和工程系、清华大学人工智能国家重点实验室、浙江大学的自动化系也在进行类似的研究。由于汉字的识别难度较大,以及众多自然和人文因素的干扰,使得国内的成熟产品并不多,目前国内的车牌识别技术研究还主要集中在对各种车牌定位、字符分隔和识别等方面的算法进行研究上。
4. 研究方案
首先进行对图片的预处理,图像在形成、传输或变换过程中,受多种因素的影响,往往会与原始景物之间或原始图像之间产生某种差异。所以必须要进行预处理,包括去除噪音,边界增强,增加亮度等。
其次是对汽车牌照的定位,对二值图像进行区域提取。计算并比较区域特征参数,提取车牌区域。计算包含所标记区域的最小宽和高,并根据先前知识,提取并显示更接近的车牌二子值图。通过计算车牌旋转角度解决车牌倾斜问题。
最后进行字符的分割。通过分析计算字符的水平投影和垂直投影,可获得车牌字符高度、字符顶行与尾行、字符宽度、每个字符的中心位置,以方便提取分割字符。然后计算车牌垂直投影,去掉车牌垂直边框,获取车牌及字符平均宽度。最后计算车牌每个字符的中心位置和最大字符宽度,提取分割字符。
5. 工作计划
第一阶段 前期准备,阅读C 语言相关知识,查找和本课题有关的相关文献期刊,完成开题报告。
第二阶段 课题研究阶段,在指导老师的带领下,编写算法,通过实验,软件仿真,验证算法,并改进算法,以期达到更好的实验效果
第三阶段 论文撰写阶段 对论文进行修改,询问老师修改意见,完成对论文的修改,完善设计论文,并对论文的答辩进行准备
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