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1、 桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 1 页 共3页课程设计(论文)说明书题 目： 基于Matlab车牌识别 院 （系）： 信息与通信学院 专 业： 通信工程 摘 要近几年，车牌识别系统作为智能交通的一个重要方向越来越受到重视。车牌识别系统可以应用于停车场管理系统、高速公路超速管理系统、城市十字路口的“电子警察”、小区车辆管理系统等各个领域。本论文基于Matlab，使用c语言编程来实现车牌识别。车牌识别主要经过牌照定位，即定位图片中的牌照位置；牌照字符分割，就是把牌照中的字符分割出来；牌照字符识别，也就是把分割好的字符进行识别，最终组成牌照号码。关键词：Matlab；c语言；定位；分
2、割；识别；Abstract In recent years, the license plate recognition system as an important direction of the intelligent transportation is more and more attention. License plate recognition system can be used in the highway speeding car park management system management system of urban intersection electron
3、ic police district vehicle management system and other fields.In this paper, based on Matlab, using c language programming to realize the license plate recognition. License plate recognition is mainly through the license plate localization, namely, positioning image of license plate location; Charac
4、ter segmentation of license plate character segmentation, is the license plate; License plate character recognition, that is, the good character segmentation, which can identify of license plate number.Key words：Matlab;C programming language; Positioning; Segmentation; identify目 录引 言11 设计方案21.1总体设计目
5、标21.2总体设计组成框图22.Matlab相关功能22.1使用matlab的优点22.2 matlab软件简介23 软件部分设计方案及仿真33.1 图像的读取33.2 图像预处理43.3. 图象的边缘检测53.4图像灰度化53.5图像平滑处理63.6车牌区域的边界值计算83.7字符切割93.7.1字符切割前的图像去噪处理93.7.2字符切割前的图像膨胀和腐蚀处理103.7.3字符切割103.8字符识别133.8.1字符识别方法选择133.8.2字符归一化133.8.3字符匹配识别134.课设小结16参考源代码如下：16谢 辞25参考文献26 桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 26
6、 页 共26页引 言车牌识别系统目前广泛应用于监测报警，超速违章处罚，车辆出入管理，自动放行，高速公路收费管理，计算车辆旅行时间，牌照号码自动登记.车牌识别是利用车辆的动态视频或静态图像进行车牌号码、车牌颜色自动识别的模式识别技术。技术的核心包括车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等。一个完整的车牌识别系统应包括车辆检测、图像采集、车牌识别等几部分。当车辆检测部分检测到车辆到达时触发图像采集单元，采集当前的视频图像。车牌识别单元对图像进行处理，定位出车牌位置，再将车牌中的字符分割出来进行识别，最后组成车牌号码输出。本文主要讲述我完成这次课设所经历的三个阶段：总体方案设计、相关资料查
7、询、软件实现。在介绍我本次课程设计的设计原理的同时，也侧重同时记录了我是如何对于设计过程中遇到的问题进行分析和解决的。同时，我也着重介绍了我所用到的相关软件。1 设计方案1.1总体设计目标本次课设，设计的目标是通过matlab软件，结合c语言编程，来实现车牌的识别。一个完整的车牌识别系统应包括车辆检测、图像采集、图像预处理、车牌定位、字符分割、字符识别等单元。本次课设的目标就是基于matlab和c语言编程，通过对车辆检测，还有采集车辆图片，和图像预处理，以及对车牌的定位，和字符的分割，最后对字符进行识别，最终可以实现车牌的识别。 1.2总体设计组成框图系统框图如下:图1 系统框图运用matla
8、b软件的相关功能和c语言编程，对采集的图像对图像进行预处理，并用matlab软件和c语言，来定位车牌的位置，最后进行字符的分割，然后识别字符，最后就输出一个完整的车牌，从而识别车牌。2.Matlab相关功能2.1使用matlab的优点（1) Matlab绘图功能很强大，但在VC+，VB语言里绘图都很不容易，但Matlab里数据的可视化程度非常高，并且具有较强的编辑图形界面的能力。（2) Matlab语言简单，入门容易，程序设计不严格，自由度大，例如用户无需对矩阵预定义即可使用。 （3)Matlab语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数丰富，并且内部集成了很多工具箱，为程序开发提供现成模块。（4)M
9、atlab的可移植性很好，基本上不做修改就可以在在各种型号的计算机和操作系统上运行。2.2 matlab软件简介MATLAB（矩阵实验室）是MATrix LABoratory的缩写，是一款由美国The MathWorks公司出品的商业数学软件。MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外，MATLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言（包括C，C+和FORTRAN）编写的程序。尽管MATLAB主要用于数值运算，但利用为数众多的附加工具箱（Toolbox）它也适合不同领域的应用，例如控制系统设计与
10、分析、图像处理、信号处理与通讯、金融建模和分析等。另外还有一个配套软件包Simulink，提供了一个可视化开发环境，常用于系统模拟、动态/嵌入式系统开发等方面。MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语
11、言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C+，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。3 软件部分设计方案及仿真3.1 图像的读取目前比较常用的图像格式有*.BMP、*.JPG、*.GIF、*.PCX、*.TIFF 等，本课题采集到的图片是*.JPG 的格式。因为由*.JPG图像时一个软件开发联合会组织制定、有损压缩格式，能够将图像压缩
12、在很小的储存空间，而且广泛支持 Internet 标准，是面前使用最广的图片保存和传输格式，大多数摄像设备都以*.JPG格式保存。利用图像工具箱的Car_Image_RGB=imread(Image_Name);即可将图像读取出来，这样读取得到的是RGB图像，RGB图像分别用红、蓝、绿三个色度值为一组代表每个像素的颜色，因此Car_Image_RGB是一个的数组，m、n表示图像像素的行、列数。图2 原始图像3.2 图像预处理考虑到现有牌照的字符与背景的颜色搭配一般有蓝底白字、黄底黑字、白底红字、绿底白字和黑底白字等几种，利用不同的色彩通道就可以将区域与背景明显地区分出来，例如，对蓝底白字这种最
13、常见的牌照，采用蓝色B 通道时牌照区域为一亮的矩形，而牌照字符在区域中并不呈现。因为蓝色（255，0，0）与白色（255，255，255）在B 通道中并无区分，而在G、R 通道或是灰度图象中并无此便利。同理对白底黑字的牌照可用R 通道，绿底白字的牌照可以用G 通道就可以明显呈现出牌照区域的位置，便于后续处理。原图、灰度图及其直方图见图2与图3。对于将彩色图象转换成灰度图象时，图象灰度值可由下面的公式计算： G=0.110B+0.588G+0.302R （1）G= （2）输入车牌图象灰度校正平滑处理提取边缘图3 预处理及边缘提取流程图3.3. 图象的边缘检测在Matlab中利用函数edge()实
14、现边缘检测。Car_Image_Bin=edge(Car_Image_Gray,robert,0.15,both);在edge()函数中有Sobel算子，Prewitt算子，Roberts算子，Log算子，Canny算子及Robert算子，几种算法相比之下，Roberts算子算法简单，计算量最小。因此本课题使用了Robert算子。Roberts边缘检测算子是一种利用局部差分算子寻找边缘的算子, 根据任一相互垂直方向上的差分都可用来估计梯度，Robert 算子采用对角方向相邻两像素之差，,其幅值为：Robert梯度以为中心，所以他度量了点处和方向(相互正交)的灰度变化。适当取门限T，做如下判断：,(x,y)为阶跃状边缘点。Roberts边缘检测算子相当于用和对图像进行卷积。0.15为敏感度值，both表示双向检测算法。3.4图像灰度化彩色图像包含着大量的颜色信息，不但在存储上开销很大，而且在处理上也会降低系统的执行速度，因此在对图像进行识别等处理中经常将彩色图像转变为灰度
