基于图像处理的车牌字符识别研究与实现.docxVIP

PAGE 4 PAGE 3 PAGE 2 绪论 研究背景及意义 　　伴随着我国经济的高速发展，公路网络规模的不断扩大，有效的交通管理技术的研究显得尤为迫切。运输方式主要有人工运输和智能运输两种。智能交通系统(Intelligent Traffic System，简称 ITS)是当前交通管理的主要发展方向，因为后者可以节省大量人力和物力。信息系统采用了控制、通信、计算机、光学等技术，有效地整合了交通管理系统，实现了高效、精确、综合的交通管理。汽车牌照识别系统是 ITS的重要工具，它在智能交通管理中起着举足轻重的作用。伴随着数字图像处理技术的迅速发展，车牌识别系统也在不断优化。　　汽车牌照识别系统的主要任务是对摄像机采集到的车牌图像进行数字图像处理与分析，从而完成汽车牌照识别，它综合运用了大量的图像处理技术和数学形态学方法。汽车牌照是车辆唯一的标识，对它的识别有助于准确和高效地管理交通。自2000年以来，我国汽车牌照识别技术发展迅速。针对我国汽车牌照的特点，研究人员提出了多种车牌定位方法，但目前大多数车牌识别系统都存在着以下问题：车牌图像分辨率要求高，整体清晰；车牌周围没有文字广告；车牌不能严重倾斜等。因此，开发一个能够有效、准确地定位、识别车牌的管理系统，对提高车辆的管理效率和车辆的安全管理水平，具有十分重要的意义。另外，还可以结合其他一些处理方法，将车牌识别系统应用于许多领域，如：交通流量控制、车辆安全保护、停车场管理、车辆定位、高速公路速度检测、违反交通信号灯等。这些车牌识别系统的应用，对城市交通管理和交通安全有着重要意义。对车牌识别系统的研究对社会的发展和进步有着十分积极的现实意义。 研究背景 　　世界上第一辆汽车在1885年诞生，从那时起，人们就一直在研究如何提高交通系统的效率和安全。但我们并不满足于现有运输系统的所有方面。近几年来，交通事故造成的损害越来越高，给人类生活带来了巨大的影响。　　从2005年开始，交通事故造成的死亡人数已逐渐下降。但死亡总数却不容乐观。在交通安全领域中，如何降低死亡人数，提高交通系统的安全性是一个重要问题。 　　数据显示，2007年石油消费量占我国交通运输总能耗的60.1%，交通运输能耗占我国总能耗的12.7%。提高道路使用率，有效控制车辆通行，是节能减排型社会建设的重要内容。　　但由于交通设施和车辆管理体制的落后，车辆行驶速度有待提高。根据调查，北京公共汽车的平均车速是每小时16.75公里。低速度行驶导致能源燃烧不充分、能耗增加、有害气体排放增加，影响城市空气质量。　　随着汽车数量的迅速增长，智能汽车管理系统的有效性对降低汽车能耗有很大的帮助。随着智能交通的迅速发展，汽车牌照作为车辆的唯一标识，汽车牌照识别系统对智能交通管理具有重要意义。 研究意义 　　伴随着科学技术的飞速发展，我国人民的生活质量也在不断提高，汽车已成为人们生活中必不可少的交通工具。然而，现有的道路无法满足日益增加的车辆的需求，造成了严重的交通拥堵和交通事故。因此，充分利用ITS (Intelligent Transportation System)来提高交通设施的利用率，这一点非常重要。 　　智能交通系统在我国起步较晚，但随着政府对其重视程度的提高，“十四五”规划更将其列为重点发展行业之一。国内智能交通系统主要包括三大部分：（1）交通运输信息系统；（2）管理服务信息系统；（3）城市车辆调度信息系统。我国的智能交通系统尚处于起步阶段，尚未得到广泛应用。近年来，ITS在促进交通畅通、保护环境等方面发挥了重要作用，并将在今后几年中有更广阔的发展空间[11]。汽车牌照识别系统是ITS的一个重要组成部分，它可以帮助车辆信息管理、交通安全监控等。牌照识别系统是通过摄像摄取车牌信息，对车牌图像进行定位、校正、字符分割、字符识别等操作，从而获得车辆的车牌信息。结合其他技术，汽车牌照识别系统可以在高速公路管理、电子警察检测、停车收费管理等多个方面得到广泛应用。由于汽车牌照识别系统的应用范围很广，对其研究和开发具有实际意义。 国内外研究现状 　　汽车牌照识别系统是现代智能交通的重要研究内容，它应用了计算机视觉、数字图像处理、数字视频处理、模式识别等多项技术。具体分为车牌定位、车牌校正、字符分割和字符识别四个阶段。上世纪80年代，美国利用网络技术和雷达监控技术建立了智能交通系统。作为一种共有的特性，车牌纹理可以用来进行车牌定位识别，也可以用来开发车牌系统。目前国内外对车牌识别技术进行了大量的研究。直到21世纪，国内的专家、学者们才开始针对我国车牌的特点进行相关研究，并在国外车牌识别技术的基础上提出了各种方法。结合北航的胡爱民等人收费站所处的特殊环境，采用模板匹配技术开发了车牌识别系统，该系统的识别准确率可达百分之九十