车牌识别算法设计.docx

车牌识别算法设计
一、车牌识别系统总体结构设计
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该高速公路智能化控制占道方案是应用于高速公路上对车速和占道预警信息提示系统。对于车速过快的车进行预警,对于车速过慢,长期占用车道,影响道路行驶速度的车辆也进行车牌识别然后传送服务器通过嵌入式智能卡预警和龙门架显示提醒,提醒行驶车辆进行相应处理,从而提高高速公路的道路通过效率和控制好行车速度,真正实现高速管理的人上智能化。
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本课题主要针对高速公路智能化占道控制系统的车牌识别进行研究,通过车牌这个汽车的唯一身份证对违规等车辆信息进行采集并提出预警提示。本车牌识别系统的基本环节如下图:
结果
信息
管理
字符
识别
字符
分割
车牌
定位
图像捕捉与获取
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二、车牌识别的研究与设计
1、车牌特征的信息分析:
机动车牌照作为机动车的“身份证”,制造和使用都有严格的规范加以明确规定。
根据中华人名共和国公共安全行业标准GA36-92,汽车车牌有10种。这10种汽车车牌
的几何外形大小和颜色信息如下表所示(均、警车牌在这里暂时不考虑)。
另外,民用汽车的好牌上有省、直辖市、自治区的名称和发证及监督机关的代号,编号是英文大写字母。后而的编号一般5位编号,从00001-99999,编号超过10万就由A,B,c等字母代替。即“A”代表10万,“B”代表11万,“C”代表12万,最后一个字母代表33万。英文字母中的I和O不用,避免和数字中的1和O冲突。使馆的外籍车牌上的是建交国家的代号,与所在地区的监管机关编号无关。
在这10种汽车中,编号为9和10的临时入境和临近行驶汽车以及使领馆汽车由于数量很少、出现的概率极小,为了简化算法和节省时间,忽略这几种车型的特殊性,认为它们与其他的7种汽车车型一致,采用相同的方法进行识别。由于编号为1的大型汽车,由于系统的CMOS摄像头收集的是汽车头部的牌照图像,因此对于大型汽车后车牌的特殊性也可以忽略不计。
本论文中,不考虑车牌在背景色和前景色上的差异,在这些车牌中,大型汽车(前)、小型汽车、使领馆汽车、境外汽车、外籍汽车、教练车和试验汽车的号牌格式完全一样,同时,由于小型车数量最多,出现概率最大,牌照规范与其它几种车牌很相似,算法的识别对致最终设定为小型车。
2、常见车牌颜色特征的信息:
对目前8种常见车牌(对大型车辆取前置车牌)的颜色分布和格式分布进行分析,可以得出如下结论:
:黄石、黑色、蓝色、白色和红色;存在5中前景和背景的颜色组合;黄底黑字黑框线、蓝底白字白框线、黑底白字红“使”字(或“领”)白框线、黑底白字白框线,黑底红字红框线;
:要么亮度高于背景颜色的亮度(蓝底白字白框线、黑底白字红“使”(或“领”)字白框线、黑底白字白框线、黑底红字红框线;要么字符颜色低于背景颜色亮度(黄底黑字黑框线),对于这种车牌,其二值化的结果颜色相反,前景字符为黑色,背景为白色,需要进行处理;
,字符高度为90mm,宽度为45mm,分割符的直径为10mm(实际上,每个字符是剧中分布在一个高位90mm,宽为45mm的矩形区域。)
;
,其余的车牌的间隔符在第2个和第3个字符之间。由于使馆牌照出现的概率很小,将之视为小型车牌照一种变形情况,不单独处理,后面提出的车牌格式均值后一种格式情况;
,车牌中每一位的可能字符如下:第1位,30个省份的简称和“使”字,共有31个字符(暂时不考虑***车);第2位,除去字母“I”之外的25个英文大写字母;第3位,除去字母“I”和字母“O”之外的24个英文大写字母和10个数字,共有34个字符;第4~6位,10个数字字符;第7位,10个数字字符和“领”“学”“试”“境”,共有14个字符。字符总数共有70个。
,无论哪种车牌,外轮廓都有一个宽度不大的轮廓线,轮廓线的颜色和字符颜色一致,与背景的亮度差异很大。现实环境下,车牌有时安装后,车辆厂商的商标会遮挡牌照外轮廓线,但商标本身又是一个轮廓线,其亮度与背景的亮度差异也很大,同样可以利用之。
3、车牌特征分析结论:
首先,结合车牌分析结论,利用其中的特征4、5、6点可以构造牌照字符的格式模型,这个模型在其后的用来指导牌照定位后、字符识别前的字符分割。结合GA36-92标准,D摄像头采集的时机不同而产生一定的缩放,但是总体比例不会发生大的变化。设第1个字符中心和第2个字符的中心间距为一个长度单位,以第1个字符中心为原