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1、湖 南 涉 外 经 济 学 院 毕 业 设 计题目基于形态学的图像聚类快速分割作者禹平学部电气与信息工程专业通信工程学号3指导教师 甫本科生毕业设计(论文)任务书 系(教研室)主任批准 电气与信息工程 学部 通信工程 系（教研室） 签名: 日期:学生: 禹平 学号: 3 专业: 通信工程 1. 设计(论文)题目与专题:基于形态学的图像聚类快速分割2. 学生设计(论文)期限:自 1 月 8 日开始至 5 月 10 日完成 3. 设计(论文)所用原始资料: (1) 周开利等，神经网络模型与其Matlab仿真程序设计，：清华大学，2005年；（2）闫礼文，数字图像处理（Matlab版），：国防工业，
2、2007年；（3）王爱玲等，MatlabR2007图像处理技术与应用，：电子工业，2008年；（4）朱虹，数字图像处理基础，：科学，2005年。 4. 设计(论文)完成的主要容: 掌握数字图像处理的基本理论和实现方法，熟悉Matlab图像处理工具箱编程技术，找到一种快速确定车牌在图像区域中位置的算法，采用模板匹配的方法对车牌进行识别，并编程实现汽车牌照的定位与识别功能。 5. 提交设计(论文)形式(设计说明书与图纸或论文等)与要求: 提交完整的毕业论文，给出程序框图、清单和详细说明。 6. 发题日期: 2009 年 12 月 19 日 指导老师(签名): 学 生(签名):湖 南 涉 外 经 济
3、 学 院毕业设计（论文）指导人评语指导人： （签名）年 月 日指导人评定成绩：涉外经济学院毕业设计（论文）评阅人评语评阅人： （签名）年 月 日评阅人评定成绩：涉外经济学院毕业设计（论文）答辩记录日期：学生：学号：班级：题目：提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图 纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：答辩委员会主任： （签名）委员： （签名）（签名）（签名）（签名）答辩成绩：总评成绩：摘 要汽车牌照识别技术研究与实现一直是现代化交通发展中倍受关注的问题，也是制约交通系统智能化、现代化的重要因素。该文提出一种基于颜色与数学
4、形态学的车牌定位新方法。首先图像形态学处理，然后进行颜色分割，最后进行区域生成，分割并定位车牌。实验表明算法效果好，速度快，尤其是进行形态学处理效果很明显。并提出了一种基于模板匹配的字符识别方法，实现了车牌字符识别。关键词：车牌定位；车牌字符识别；模板匹配ABSTRACTThe research and realization on intelligent vehicle license plate recognition technology plays an important rolein the intelligent control and management of the mod
5、ern traffic. In the paper, A new method of license plate location Witch based on color and mathematical morphology was proposed.Firstofall,Mathematical morphology image processing ,Then Color Segmentation,Finally,Region generation,Segmentation and positioning license plate.Experiment result shows th
6、at the algorihmhas better effect faster speed.Especially the result of mathematical morphology processing was obvious .And proposed a method that based on template matching, accomplished Vehiclelicense plate character recognition.Keywords:licenseplate location;Vehicle license plate character recogni
7、tion;Template matching / 目 录第一章前言1第二章汽车牌照识别的研究22.1 研究目的和意义22.2 国外研究现状22.3 主要应用领域3第三章汽车牌照识别技术53.1 汽车牌照的特点53.2 汽车牌照识别系统的组成53.3 图像预处理63.3.1 图像灰度化63.3.2 二值化73.4 车牌定位83.4.1 车牌粗定位93.4.2 车牌细定位103.5 车牌分割103.6 字符识别113.7 实验结果分析13第四章结论15参考文献16致17附录A 源代码18第一章 前 言随着21 世纪经济全球化和信息时代的到来，计算机技术、通信技术和计算机网络技术迅猛发展，动化的信息
8、处理能力和水平不断提高，并在人们社会活动和生活的各个领域得到广泛应用，高速度、高效率的生活节奏，使汽车普与成为必然趋势。伴随着世界各国汽车数量的增加，城市交通状况日益受到人们的重视。如何有效地进行交通管理，越来越成为各国政府的相关部门所关注的焦点。针对这一问题，人们运行先进的信息处理技术、导航定位技术、无线通信技术、自动控制技术、图像处理和识别技术与计算机网络技术等科学技术，相继研发了各种交通道路监视管理系统、车辆控制系统与公共交通系统。这些系统将车辆和道路综合起来进行考虑，运行各种先进的技术解决道路交通的问题，统称为智能交通系统( Intelligent TransportationSyst
9、em，简称ITS)。ITS 是20世纪90年代兴起的新一代交通运输系统。它可以加强道路、车辆、驾驶员和管理人员的联系，实现道路交通管理自动化和车辆行驶的智能化，增强交通安全，减少交通堵塞，提高运输效率，减少环境污染，节约能源，提高经济活力。智能交通系统以车辆的自动检测作为信息的来源，因而对汽车牌照等相关信息的自动采集和处理的一门新的交通信息获取技术车牌识别(License Plate Recognition ，LPR) 技术逐渐发展起来，成为信息处理技术的一项重要研究课题。汽车牌照自动识别是智能交通管理系统中的关键技术之一。目前，国外汽车牌照的识别技术有IC卡识别技术、条形码识别技术、图像处理
10、技术、人工神经网络识别技术。采用计算机视觉技术和图像处理技术进行车牌识别是一个发展方向。基于数字图像处理的车牌识别系统主要由图像的采集、牌照的定位、字符分割和字符识别四部分组成。车牌识别技术的任务是处理、分析摄取的视频流中复杂背景的车辆图像，牌照字符定位、字符分割，最后自动识别汽车牌照上的字符。为了保证汽车车牌识别系统在各种复杂环境下，能发挥其应有的作用，识别系统必须满足以下要求：(1) 鲁棒性: 在任何情况下均能可靠正常地工作，且有较高的正确识别率。(2) 实时性:不论在汽车静止还是高速运行情况下，图像的采集识别系统必须在一定时间识别出车牌全部字符，达到实时识别。本文先提出了一种基于颜色与数
11、学形态学的定位方法对车牌进行定位，后采用基于模板匹配的方法对汽车牌照的字符识别进行研究。第二章 汽车牌照识别的研究2.1 研究目的和意义车牌识别LPR是智能交通系统(ITS)的一个重要组成部分。在社会生活，治安管理等方面有很大的作用。车牌识别技术的运用使得“大输入小输出”成为了可能输入一幅很大存储量的图像，输出时仅仅是很小存储量的数字，这必然使得其在大量存储和管理数据库相连等方面有无可替代的优越性。2.2 国外研究现状从20世纪90年代初，国外就已经开始了对汽车牌照自动识别的研究，其主要途径就是对车牌的图像进行分析，自动提取车牌信息，确定汽车牌号。在各种应用中，有使用模糊数学理论也有用神经元网
12、络的算法来识别车牌中的字符，但由于外界环境光线变化、光路中有灰尘、季节环境变化与车牌本身比较模糊等条件的影响，给车牌的识别带来较大的困难。国外的相关研究有：(1)JBarroso提出的基于扫描行高频分析的方法； (2) I.T. Lancaster提出的类字符分析方法等。为了解决图像恶化的问题，目前国外采用主动红外照明摄像或使用特殊的传感器来提高图像的质量，继而提高识别率，但系统的投资成本过大，不适合普遍的推广。车牌识别系统中的两个关键子系统是车牌定位系统和车牌字符识别系统。关于车牌定位系统的研究，国外学者已经作了大量的工作，但实际效果并不是很理想，比如车牌图像的倾斜、车牌表面的污秽和磨损、光
13、线的干扰等都是影响定位准确度的潜在因素。为此，近年来不少学者针对车牌本身的特点，车辆拍摄的不良现象与背景的复杂状况，先后提出了许多有针对性的定位方法，使车牌定位在技术和方法上都有了很大的改善.然而现代化交通系统不断提高的快节奏，将对车牌定位的准确率和实时性提出更高的要求。因而进一步加深车牌定位的研究是非常必要的。车牌字符识别是在车牌准确定位的基础上，对车牌上的汉字、字母、数字进行有效确认的过程，其中汉字识别是一个难点，许多国外的LPR系统也往往是因为汉字难以识别而无法打入中国市场，因而探寻好的方法解决字符的识别也是至关重要的。目前己有的方法很多，但其效果与实际的要求相差很远，难以适应现代化交通系统高速度、快节奏的要求。因而对字符识别的进一步研究也同样具有紧迫性和必要性。从实用产品来看，如以色列的Hi-Tech公司研制的多种See/Car system，适应于几个不同国家的车牌识别，就针对中国格式车牌的See/Car syste而
