畢業設計論文-基于matlab的車牌識別系統的設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 待提高。現代交通的飛速發展以及車牌識別系統應用范圍的日益拓寬給車牌識別系統提出了更高的要求。因此，研究高速、準確的定位與識別算法是當前的主要任務，而圖像處理技術的發展與攝像設備、計算機性能的提高都會促進車牌 識別技術的發展，提高車牌識別系統的性能。 主要應用領域 車牌自動識別系統具有廣泛的應用范圍，主要應用于： (1)高速公路收費、監控管理； (2)小區、停車場管理； (3)城市道路監控、違章管理； (4)車牌登錄、驗證； (5)車流統計、安全管理等。車牌自動識別系統應用于這些系統，可以解決通緝車輛的自動稽查問題，可以解決車流高峰期因出入口車流瓶頸造成的路橋卡口、停車場交通堵塞問題，可以解決因工作人員作弊造成的路橋卡口、高速公路、停車場應收款流失的問題，還可以以最簡單的方式完成交通部門的車輛信息聯網，解決 數據統計自動化，模糊查詢的問題。 車牌自動識別系統可安裝于公路收費站、停車場、十字路口等交通關卡處，其具體應用可概括為： (l)交通監控利用車牌識別系統的攝像設備，可以直接監視相應路段的交通狀況，獲得車輛密度、隊長、排隊規模等交通信息，防范和觀察交通事故。它還可以同雷達測速器或其他的檢測器配合使用，以檢測違犯限速值的車輛。當發現車輛超速時，攝像機獲取該車的圖像，并得到該車的牌照號碼，然后給該車超速的警告信號。 (2)交通流控制指標參量的測量，為達到交通流控制的目標，一些交通流指標的測量相當重要。該系統 能夠測量和統計很多交通流指標參數，如總的服務流 第 6 頁 共 43 頁 焦作大學畢業設計說明書 率，總行程時間，總的流入量流出量，車型及車流組成，日車流量，小時 /分鐘車流量，車流高峰時間段，平均車速，車輛密度等。這也為交通誘導系統提供必要的交通流信息。 (3)高速公路上的事故自動測報這是由于該系統能夠監視道路情況和測量交通流量指標，能及時發現超速、堵車、排隊、事故等交通異常現象。 (4)對養路費交納、安全檢查、運營管理實行不停車檢查根據識別出的車牌號碼從 數據庫中調出該車檔案材料，可發現沒及時交納養路費的車輛。另外，該系系統還可發現無車牌的車輛。若同車型檢測器聯用，可迅速發現所掛車牌與車型不符的車輛。 (5)車輛定位由于能自動識別車牌號碼，因而極易發現被盜車輛，以及定位出車輛在道路上的行駛位置。這為防范、發現和追蹤涉及車輛的犯罪，保護重要車輛 (如運鈔車 )的安全有重大作用，從而對城市治安及交通安全有重要的保障作用。 車牌自動識別系統擁有廣闊的應用前景，但若在每個街口都裝配一套全新的車輛探測器的硬件系統則投資巨大，所以急需一個純軟件實行的車牌自動識別系統來最 大限度的減少費用，而純軟件的設計，不僅投資小而且靈活性高，適合我國的國情。 設計原理 車牌識別系統的攝像頭通過對經過指定區域的機動車輛進行拍照，因為照片會受到光照、拍攝位置和車輛行駛速度的影響，導致拍攝的圖片不能準確的確定汽車的車牌。而車牌識別系統就通過對機動車輛的照片進行圖像預處理、車牌定位、字符分割、字符識別等技術手段，從而得到清晰的機動車牌照的照片，從而提高現代智能交通的管理效率，可以說車牌識別系統對于現代智能交通至關重要。 焦作大學畢業設計說明書 第 7 頁 共 43 頁 第二章 MATLAB簡介 MATLAB發展歷史 MATLAB是一門計算機編程語言，取名來源于 Matrix Laboratory，本意是專門以矩陣的方式來處理計算機數據，它把數值計算和可視化環境集成到一起，非常直觀，而且提供了大量的函數，使其越來越受到人們的喜愛，工具箱越來越多，應用范圍也越來越廣泛。 MATLAB 以商品形式出現后，僅短短幾年，就以其良好的開放性和運行的可靠性，使原先控制領域里的封閉式軟件包（如英國的 UMIST ，瑞典的 LUND，和 SIMNON ，德國的 KEDDC ）紛紛淘汰，而改以 MATLAB 為平臺加以重建。在時間進入 20 世紀九十年代的時候 ， MATLAB 已經成為國際控制界公認的標準計算軟件。 到九十年代初期，在國際上 30 幾個數學類科技應用軟件中， MATLAB 在數值計算方面獨占鰲頭，而 Mathematica 和 Maple 則分居符號計算軟件的前兩名。 Mathcad 因其提供計算、圖形、文字處理的統一環境而深受中學生歡迎。 國際學術界， MATLAB 已經被確認為準確、可靠的科學計算標 準軟件。在許多國際一流學術刊物上，（尤其是信息科學刊物），都可以看到 MATLAB 的應用。 在設計研究單位和工業部門， MATLAB 被認作進行高效研究、開發的首選軟件工具。如美國 National Instruments 公司信號測量、分析軟件 Lab VIEW ， Cadence 公司信號和通信分析設計軟件 SPW 等，或者直接建筑在 MATLAB 之上，或者以 MATLAB 為主要支撐。又如 HP 公司的 VXI 硬件， TM 公司的 DSP ， Gage 公司的各種硬卡、儀器等都接受 MATLAB 的支 持。 MATLAB的語言特點 一種語言之所以能如此迅速地普及，顯示出如此旺盛的生命力，是由于它有著不同于其他語言的特點。正如同 FORTRAN 和 C 等高級語言使人們擺脫了需要直接對計算機硬件資源進行操作一樣，被稱作為第四代計算機語言的 MATLAB，利用其豐富的函數資源，使編程人員從繁瑣的程序代碼中解放出來。 MATLAB的最突出的特點就是簡潔。 MATLAB用更直觀的、符合人們思維習慣的代碼，代替了 C和 FORTRAN語言的冗長代碼。 MATLAB給用戶帶來的是最直觀、最簡潔的程序開發環境。以下簡單介紹一下 MATLAB的主要特點： 第 8 頁 共 43 頁 焦作大學畢業設計說明書 （ 1）語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數極其豐富。 MATLAB程序書寫形式自由，利用其豐富的庫函數避開繁雜的子程序編程任務，壓縮了一切不必要的編程工作。由于庫函數都由本領域的專家編寫，用戶不必擔心函數的可靠性。可以說，用 MATLAB進行科技開發是站在專家的肩膀上。 （ 2）運算符豐富。由于 MATLAB是用 C語言編寫的， MATLAB提供了和 C語言幾乎一樣多的運算符，靈活使用 MATLAB的運算符將使程序變得極為簡短。 （ 3） MATLAB既具有結構化的控制語句（如 for循環、 while循環、 break語句和 if 語句），又有面向對象編程的特性。 （ 4）語法限制不嚴格，程序設計自由度大。例如，在 MATLAB里，用戶無需對矩陣預定義就可使用。 （ 5）程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各種型號的計算機和操作系統上運行。 （ 6） MATLAB的圖形功能強大。在 FORTRAN和 C語言里，繪圖都很不容易，但在 MATLAB里，數據的可視化非常簡單。 MATLAB還具有較強的編輯圖形界面的能力。 （ 7） MATLAB的缺點是，它和其他高級程序相比，程序的執行速度較慢。由于 MATLAB的程序不用編譯等預處理，也不生成可執行文件，程序為解釋執行，所以速度較慢。 （ 8）功能強勁的工具箱是 MATLAB 的另一重大特色。 MATLAB 包含兩個部分：核心部分和各種可選的工具箱。核心部分中有數百個核心內部函數。其工具箱又可分為兩類：功能性工具箱和學科性工具箱。功能性工具箱主要用來擴充其符號計算功能、圖示建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實時交互功能。功能性工具箱能用于多種學科。而學科性工具箱是專業性比較強的，如 control、 toolbox、 signal processing toolbox、 munication toolbox等。這些工具箱都是由該領域內的學術水平很高的專家編寫的，所以用戶無需編寫自己學科范圍內的基礎程序，而直接進行高、精、尖的研究。下表列出了 MATLAB的核心部分及其工具箱等產品系列的主要應用領域。 焦作大學畢業設計說明書 第 9 頁 共 43 頁