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毕业设计(论文)开题报告题目：基于MATLAB车号识别研究系别专业班级姓名学号导师2012年12月17日开题报告填写要求1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成。2．开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴），完成后应及时交给指导教师审阅。3．开题报告字数应在1500字以上，参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册，其中外文文献至少3篇），文中引用参考文献处应标出文献序号，“参考文献”应按附件中《参考文献“注释格式”》的要求书写。4．年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例：“2008年11月25.开题报告增加封面，封面格式：题目：宋体，加粗，四号；系别内容格式：宋体，四号，居中。11、毕业设计综述1.1选题的背景及意义随着我国公路交通事业的发展，车辆的数量正在迅速增长，在给出行提供方便的同时，车辆管理上存在的问题日益突出，人工管理的方式已经不能满足实际的需要，所以逐渐向自动化和实时性的智能化管理进行转变。作为信息来源的自动检测、图像识别技术越来越受到人们的重视。近年来计算机的飞速发展和数字图像技术的日趋成熟，为传统的交通管理带来巨大转变，先进的计算机处理技术，不但可以将人力从繁琐的人工观察、监测中解放出来，而且能够大大提高其精确度，汽车牌照自动识别系统就是在这样的背景与目的下进行开发的。牌照自动识别是一项利用车辆的动态视频或静态图像进行牌照号码、牌照颜色自动识别的模式识别技术。该技术具有良好的研究价值和广阔的应用前景,成为信息处理技术的一项重要研究课题。车辆牌照自动识别技术是智能交通系统的一个重要组成部分，它在交通管理与监控中有着广泛的应用。车辆牌照识别系统技术能够从一副车辆图像中准确定位车牌图像，经过字符切分和识别后实现车辆牌照的自动识别，从而为以上应用提供信息和基础功能。目前，车牌识别系统主要应用于以下领域：(1)停车场管理系统。利用车牌识别技术对出入的车辆车牌号进行识别和匹配，与停车卡结合实现自动计时、自动收费的车辆收费管理系统。(2)高速公路超速自动化管理系统。以车牌号自动识别技术为基础，于其它高速高科技技术手段结合，对高速公路交通状况进行自动监测、自动控制，从而降低交通事故的发生率，确保交通顺畅。(3)公路布控。采用车牌技术对重点车辆进行识别，快速报警，即可有效查找被盗车辆，又可为公安、检察机关体工队犯罪嫌疑人的交通工具的跟踪和检查的技术手段。(4)城市十字路口的“电子警察”。可以对违章车辆进行责任追究，也可以辅助进行交通流量统计，交通检测和疏导。(5)小区车辆管理系统。社区保安系统将出入社区的车辆通过车牌识别技术进行记录，将结果与内部的车辆进行对比，可以实现实时监管。1.2国内外研究概况及发展趋势国内外有大量关于车牌识别的研究报道。国外在这方面的研究工作开展较早。在上世纪70年代，英国就在实验室中完成了“实时车牌监测系统”的广域检测和开发。同时代，诞生了面向被盗车辆的第一个实时自动车牌监测系统。发展到今日，国外的2车牌检测的研究已经取得了令人瞩目的成就，如yuntaocui提出了一种车牌识别系统，在车牌定位后，利用马尔科夫场对车牌特征进行取值化，对样本的识别达到了较高的识别率。发展到今日，国外对车牌检测的研究已经取得了一些令人瞩目的成就，识别率都在80%以上，甚至有高于90%。并且已经实现了产品化，并在实际的交通系统中得到了广泛的应用。关于车牌识别技术及定位系统研究，在我国已经有了十几年的发展历程，目前系统的应用还处于起步阶段，大规模投入使用的成熟系统还没有出现，汽车牌照识别系统作为改进交通管理的有效工具，技术水平仍需完善。国内有大量的学者在从事这方面的研究，提出了许多新颖的算法。目前上海大学图像处理实验室研制出的汽车牌照自动识别系统已经在卢宁高速公路收费口处得到了应用。该系统识别率高，速度快，鲁棒性强，对环境和光照的要求低，能够适应收费系统要求的环境。在排除非正常牌照，严重污染的牌照和对比度特别低的牌照的情况下，经现场数万辆车辆测试，对汉字和后四个数字的整体识别率达99%以上，识别时间＜0.2s，该系统结合人机对话，经卢宁高速公路江桥收费口试运行确定，达到了实用要求。还有中国科学院自动化所刘志勇等开发的系统在一个样本量为3180的样本集中，车牌的准确率为99.42%，切分准确率为94.52%，这套系统后来用于汉王公司的车牌识别系统，取得了不错的效果。随着市场的不断扩大，需求的进一步提高，必将促进这一领域的进一步发展。由于中国车牌的格式与国外有较大差异，国外车牌比较规范统一，而我国车牌规范不够，较为多样化。不同汽车类型有不同的规格、大小和颜色，所以车牌的颜色多，且字符位数不统一，对处理造成了一定的困难。所以国外关于识别率的报道只具有参考价值，其在中国的应用效果可能没有在其国内的应用效果好，但其识别系统中采用的很多算法具有很好的借鉴意义。2、研究内容及实验方案2.1研究内容本课题主要是就汽车牌照的自动识别进行一系列的研究，车牌识别系统是以特定目标为对象的专用计算机系统，该系统能从一幅图像中自动提取车牌图像、自动分割字符，进而对分割字符的图像进行图像识别。通过查阅相关资料，了解课题背景，熟悉MATLAB软件的基本操作，利用MATLAB软件，根据提供的汽车照片，采用图像分析算法，有效识别汽车的车牌等相关信息。主要的研究任务有：(1)在MATLAB基础上，实现车牌识别系统中的车牌定位及车牌字符的识别功能。(2)对车牌定位、字符切分、字符识别的算法进行研究。3(3)对实验结果进行分析。2.2车牌识别系统研究的方案和方法完整的车牌识别系统应包含车辆检测、图像采集、图像与处理、车牌定位、字符分割、字符识别等单元。当车辆到达触发图像采集单元时，系统采集当前的视频图像，牌照识别单元对图像进行处理，定位出牌照位置，再将牌照中的字符分割出来进行识别，然后组成牌照号码输出。牌照识别系统原理图如图1所示：图1.牌照识别系统原理图图像采集：景物经调焦镜头成像在光感应器上，由光感应器输出模拟的图像信号；系统对模拟的图像信号进行放大、数模（D/A）转换，然后经DSP对图像信号进行处理，MCU对调焦马达、光感应器、DSP进行相应的逻辑控制以得到较好的图像。图像预处理：输入的彩色图像包含大量颜色信息，会占用较多的存储空间，且处理时也会降低系统的执行速度，因此对图像进行识别等处理时，常将彩色图像转换为灰度图像，以加快处理速度。车牌的定位和分割：是牌照识别系统的关键技术之一，其主要目的是在经图像预处理后的原始灰度图像中确定牌照的具体位置，并将包含牌照字符的一块子图像从整个图像中分割出来，供字符识别子系统识别之用，分割的准确度与否直接关系到整个牌照字符识别系统的识别率。字符分割：完成牌照区域的定位后，再将牌照区域分割为单个字符。一般采用垂直投影法。利用垂直投影法实现复杂环境下汽车图像中的字符分割效果较好。通过分析计算字符的水平投影和垂直投影，可获得车牌字符高度、字符顶行与尾行、字符宽度、每个字符的中心位置，以方便提取分割字符。字符识别：字符的识别目前用于字符识别中的算法主要基于模板匹配的OCR算法以及基于人工神经网络的OCR算法。基于模板匹配的OCR算法的基本过程是：首先对要识别的字符二值化并将其尺寸大小缩放为字符数据库中模板的大小，然后与所有模板匹配，选最佳匹配作为结果。人工神经网络进行字符识别有两种方法：（1）先对待识别字符进行特征提取，然后用所获得的特征来训练神经网络分类器。（2）充分利用神经网络的特点，直接把待处理图像输入网络，由网络自动实现特征提取直至识别。车辆图像采集图像预处理车牌定位字符分割字符识别结果输出4汽车牌照识别系统的基本工作原理为：根据采集到的欲裂图像中的车牌照进行搜索、检测、定位，并分割出包含牌照字符的矩形区域，然后对牌照字符进行二值化，并将其分割为单个字符，归一化后输入字符识别系统进行识别。3、车号识别研究的重点及难点3.1车号识别研究的重点一个好的车牌定位系统不仅能够处理好各种输入汽车图像，准确提取车牌，而且在许多实际应用中还要求算法具有实时性，能够快速地做出定位处理。车辆字符识别是车牌识别系统中非常重要的部分，熟悉MATLAB软件的基本操作，利用MATLAB软件，根据提供的汽车照片，采用图像分析算法，有效识别汽车的车牌等相关信息，这是课题研究的重点3.2可能遇到的难点1）由于车牌图像多在室外采集，会受到光照条件、天气条件的影响，会出现图像模糊，对比度低，目标区域过小，色彩失真等影响，并且会伴随复杂的背景图像，这些都会影响车牌定位及识别。2）每次采集时目标所处位置不会一样，采集视角会有很大变化，并且由于车牌挂的不正，都将导致车牌出现扭曲。3）牌照多样性。其他国家的汽车牌照格式，如尺寸大小，牌照上字符的排列等，通常只有一种。而我国则根据不同车型、用途，规定了多种牌照格式，例如分为军车、警车、普通车等。我国标准车牌照是由汉字、英文字母和阿拉伯数字组成的，汉字的识别与字母和数字的识别有很大的不同，增加了识别的难度。4）我国汽车牌照的底色和字符颜色多样，蓝底白字、黄底黑字、黑底白字、红底黑字、绿底白字等多种。5）由于环境、道路或人为因素造成汽车牌照污染严重，这种情况下国外发达国家不允许上路，而在我国仍可上路行驶。使得车牌的对比度降低，特征不是很明显，即使在定位准确的情况下，字符的识别也会受到很大影响。这些影响因素不同程度上降低了牌照识别的识别率，也正是牌照识别系统的困难和挑战所在。为了提高识别率，除了不断的完善识别算法，还应该想办法克服各种光照条件，使采集到的图像最利于识别。目前在国内存在多种牌照格式，且存在以上种种困难和特殊性，加大了我国车牌自动识别的难度，使得中国车辆牌照识别远远难于国外的车辆牌照识别。因而如何提高识别率和识别处理的实时性及实用性成了一个紧要的任务。5注：1.正文：宋体小四号字，行距22磅。2.开题报告由各系集中归档保存。3.3前期工作的开展目前正处于准备开题报告阶段，开题报告中已经完成题目背景、研究意义及国内外相关研究情况，主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施等内容。期间对车牌识别系统有了一定了解，逐渐学习所用软件MATLAB的基本操作，为后面的工作做好充分准备。4、本设计的工作进度计划1.前期工作，查阅资料做好开题报告，熟悉本设计研究内容。(1-3周)2.准备研究的设计方案，查阅资料加以完善。（4-6周）3.准备中期答辩，在之前完成的基础上，为答辩做好充分工作。（7-10周）4.继续查阅整理资料，完成MATLAB编程，使系统完善。（11-13周）5.完善毕业论文准备毕业答辩。（14-15周）5指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师：年月日6所在系审查意见：系主管领导：年月日6参考文献【1】王刚，冀小平，太原理工大学信息工程学院，山西太原030024，2009,11【2】董长虹主编，赖国志，余啸海编著，国防工业出版社，2004,1【3】王家文，王皓，刘海编著机械工业出版社，2005,7【4】王宇，车号识别系统在机务段的综合应用，机车电传动，2002,6【5】扬大治，基于图像处理的铁路货车车号识别及其应用研究，西安交通大学，2010【6】唐广宇，图像识别技术在货物列车车号识别中的应用，铁道营运技术，199,2,15【7】W.J.Reynolds,AexaminationofthechareractersseparatingChorthippusandC.parallelus,JournalofNaturalHistory,1980,4【8】Dr.med.Dr.phil，GerhardNahler，Opticalcharacterrecogition,DictionaryPharmaceuticalMedicine,1985,1,1【9】N.L.Ferna´ndez-Garci´a，A.Carmona-Po