對基于圖像處理的高速公路車牌識別關(guān)鍵技術(shù)探討

1、對基于圖像處理的高速公路車牌識別關(guān)鍵技術(shù)探討 對基于圖像處理的高速公路車牌識別關(guān)鍵技術(shù)探討 摘 要現(xiàn)在是信息技術(shù)高科技時(shí)代，各種行業(yè)的建設(shè)逐漸趨于智能化，利用智能化系統(tǒng)進(jìn)行管理。在進(jìn)入二十一世紀(jì)之后，交通運(yùn)輸行業(yè)的管理問題不斷增多，交通壓力逐漸增大，我國交通管理部門為了解決這一方面的問題，將智能化管理系統(tǒng)應(yīng)用到了交通管理方面。智能化交通系統(tǒng)是時(shí)代開展的必要趨勢，車牌自動(dòng)識別技術(shù)作為智能交通系統(tǒng)的主要組成局部，是現(xiàn)代交通事業(yè)研究的重點(diǎn)。車牌自動(dòng)識別技術(shù)的最終目的是為了車牌字符識別，車牌定位和字符的分割都是為了能更準(zhǔn)確的識別車牌字符。本文主要的研究方向是圖像處理高速公路車牌識別技術(shù)的探討，分析高速

2、公路上的攝像頭技術(shù)處理功能，以便圖像處理能更好的應(yīng)用到高速公路的管理中。此外，還為高速公路智能交通管理系統(tǒng)提出一些相關(guān)的建議。 關(guān)鍵詞車牌定位；字符分割；字符識別；高速公路； 中圖分類號：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X24-0120-01 一、車牌識別技術(shù)探討的研究背景 近幾年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，人們生活水平不斷提高，高速公路等交通設(shè)施逐漸增多，使得人們所擁有的機(jī)動(dòng)車數(shù)量與日俱增，交通管理壓力不斷增大?，F(xiàn)在，構(gòu)建平安、高效、智能化交通管理系統(tǒng)已經(jīng)成為交通部門急需解決的問題，智能化交通系統(tǒng)已經(jīng)成為各個(gè)國家研究的重點(diǎn)。智能化交通系統(tǒng)就是利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對交

3、通進(jìn)行管理，對行駛的車輛發(fā)出指令，約束一些車輛的行為。這種智能化系統(tǒng)是自動(dòng)對交通信息進(jìn)行采集分析，最終夠給予解決方案，在最大程度上利用交通設(shè)施，節(jié)省時(shí)間。 智能化交通系統(tǒng)最主要的應(yīng)用就是車牌識別技術(shù)，這是智能管理機(jī)動(dòng)車輛和交通的重要手段和環(huán)節(jié)。車牌識別技術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺和模式識別技術(shù)在交通管理系統(tǒng)中的重要表達(dá)，也是當(dāng)今最為重要的研究方向。并且，車牌識別技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到城市機(jī)動(dòng)車輛管理、公共交通運(yùn)輸、高速公路管理等領(lǐng)域。 車牌識別技術(shù)在高速公路的工作順序是；當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛在高速公行駛過程中，通過圖像采集區(qū)域時(shí)，會(huì)觸發(fā)車輛檢測裝置，智能化交通系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)圖像采集設(shè)備，獲取同行車輛的圖像，并且傳送到車

4、牌識別技術(shù)裝置；然后通過車牌識別技術(shù)裝置對機(jī)動(dòng)車車牌進(jìn)行定位，截取車牌；車牌截取之后，經(jīng)過字符分割模塊處理環(huán)節(jié)，會(huì)將車牌上的字符進(jìn)行切分，切分成可識別字符；最后經(jīng)過字符識別模式，將車牌上的字符進(jìn)行最終確實(shí)認(rèn)，得到準(zhǔn)確的結(jié)果。 二、對車牌定位與字符分割算法進(jìn)行研究 1、車牌定位算法的研究 利用車牌特征對車牌進(jìn)行定位的車牌定位方法研究。機(jī)動(dòng)車車牌中的字符筆畫變化的頻率比擬穩(wěn)定，字符之間的間隔、筆畫數(shù)等都有著一定的特征。在設(shè)定好相應(yīng)的閾值后，通過掃面來確定字符的上下邊界和左右邊界的位置，這樣可以將范圍不斷縮小，直至確定車牌位置為止。該算法能夠防止光線強(qiáng)弱、車牌偏斜方面的問題，但是會(huì)受到聲音、灰塵、污

5、漬等方面的影響，導(dǎo)致車牌定位不準(zhǔn)確。 形態(tài)學(xué)車牌定位方法的研究。數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)是利用結(jié)構(gòu)元素來識別車牌位置，將所探測的結(jié)構(gòu)元素填放到圖像的內(nèi)部，同時(shí)對填放元素的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。這種方法在近幾年來，被廣泛的應(yīng)用到機(jī)器視覺和數(shù)字圖像處理等領(lǐng)域，并且有了顯著的成果。使用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法之前，通常會(huì)將所獲得的圖片轉(zhuǎn)換為二值圖片，然后系統(tǒng)會(huì)設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)元素對圖片進(jìn)行膨脹可以連接打破車牌區(qū)域的像素點(diǎn)，對圖片進(jìn)行腐蝕去除噪聲。最后利用邊緣特征分析方法提取車牌位置。 2、車牌字符分割算法的研究 利用垂直投影法對車牌字符進(jìn)行分割的研究。在大局部的字符切割中，一般都是采用最根本的投影法，將所獲得的定位車牌字符進(jìn)行灰度化

6、、二值化，對字符進(jìn)行豎直方向投影。這種方法是將圖像中出現(xiàn)的黑色像素個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲得最終的水平投影直方圖。這樣就會(huì)將字符像素點(diǎn)的數(shù)值在直方圖中顯示出來，波谷就是車牌字符所間隔的區(qū)域，波峰為字符區(qū)域，利用這種方法將車牌字符分割出來。 利用彩色信息將車牌字符進(jìn)行分割的方法研究。因?yàn)檐嚺剖怯蓴?shù)字和背景色組成的，數(shù)字一種顏色，車牌一種顏色，兩種顏色的差異非常大。該算法是利用顏色之間的差異，對顏色進(jìn)行連續(xù)不斷的分析，最終確定車牌字符的位置，將字符分割出來。這種通過色彩來分割車牌字符的方法，對色彩的信息有著一定的要求，就是色彩圖像的處理計(jì)算量必須要足夠大。 此外，還有模板匹分割字符法、連通域字符分割法。

7、3、新型車牌定位法的研究 車牌定位法應(yīng)該隨著時(shí)代的開展而不斷更新，滿足現(xiàn)代社會(huì)開展的需求。車牌定位的最終目的是為了從采集的圖像信息中，將機(jī)動(dòng)車的車牌圖像抓拍下來，準(zhǔn)確找到車牌的位置，為車牌字符的分割提供可靠的原材料。車牌定位雖然是車牌識別技術(shù)中的第一步，但是非常的重要，它會(huì)對車牌識別的的整體帶來很大的影響。車牌定位的圖像采集看似簡單，但會(huì)在很大程度上受到環(huán)境的影響、車牌污損、監(jiān)控?cái)z像頭自身的原因等都會(huì)給車牌定位帶來困難。 通過對車牌定位算法的研究，將數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)與sobel邊緣檢測相結(jié)合，創(chuàng)立出新的車牌定位方法。這種方法在車牌定位的時(shí)候，首先將采集到的圖像進(jìn)行處理、然后二值化，接著利用改良之后的

8、8方向sobel邊緣檢測方法將圖像利用數(shù)字形態(tài)學(xué)腐蝕、膨脹等處理得到連通區(qū)域；最后利用車牌形狀先驗(yàn)知識，對車牌區(qū)域進(jìn)行篩選，得到最正確的車牌定位圖像。 4、新型字符分割算法的研究 這種新型的分割算法是將垂直投影和改良的字符寬度相結(jié)合。形成一種新的分割方法。這種方法將兩者的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，防止一些因素的影響，能夠極大程度上提高車牌字符的分割效率，節(jié)省時(shí)間。 三、車牌識別技術(shù)的一些建議 1、 根據(jù)實(shí)際的交通智能管理系統(tǒng)需求，在車牌識別的界面應(yīng)該增加人臉識別技術(shù)。車牌識別技術(shù)只是針對機(jī)動(dòng)車的車牌，對別的方面的識別不是很好，讓交通管理有了一些限制性。拍攝完成之后，車牌定位的同時(shí)增加駕駛者定位；字符分割的同

9、時(shí)進(jìn)行器官分割識別；最終識別字符時(shí)識別駕駛?cè)四槻?。人臉定位、器官分割、人臉識別三個(gè)步驟與車牌識別技術(shù)一樣，可以同步完成。而且我國很早就開始實(shí)行人臉識別技術(shù)，完全可以和車牌識別技術(shù)相結(jié)合。 增加臉部識別技術(shù)之后，可以同時(shí)確定車牌和駕駛?cè)?，發(fā)生事故后能獲得足夠的證據(jù)。因?yàn)檐囕v的車主和駕駛?cè)擞袝r(shí)候不相同，導(dǎo)致在出現(xiàn)交通事故之后難以區(qū)分，增加管理的難度。人臉識別技術(shù)可以在出現(xiàn)交通事故，肇事司機(jī)逃逸之后，確定逃逸的人員，方便警方追捕；在車輛出現(xiàn)一些違章交通法規(guī)的現(xiàn)象后，有足夠的證據(jù)證明等。 2、增加攝像頭自動(dòng)清潔的功能。高速公路的攝像頭處于車輛高速行駛的路段，如果人工進(jìn)行清潔，會(huì)阻礙交通，很可能會(huì)出現(xiàn)交通事故，威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)平安。 應(yīng)該增加感光控制清潔系統(tǒng)，一旦攝像頭受到光線的影響，就啟動(dòng)自動(dòng)清潔裝置；自動(dòng)識別固體顆粒技術(shù)，識別裝置發(fā)現(xiàn)灰塵過多，阻礙攝像頭視線之后，自動(dòng)清潔。 四、結(jié)束語 高速公路車牌識別技術(shù)是智能化交通系統(tǒng)