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车辆动态抓拍与牌照定位技术的研究

作　者: 徐东彬
导　师: 杜太行
学　校: 河北工业大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 自适应背景动态抓拍邻域平均值牌照水平定位牌照垂直定位
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

汽车牌照识别系统对摄像机等设备所捕获的特定车辆图像进行处理,自动提取车牌图像,自动分割字符,识别分割字符,它运用计算机视觉、图像处理技术、模式识别、人工智能技术,对采集到的汽车图像进行的处理,能够实时准确地自动识别出车牌的数字、字母及汉字字符,使得车辆的电脑化监控和管理成为现实。车辆动态抓拍和牌照定位技术是牌照识别系统的最基本的模块。本文采用基于背景差分的运动检测方法来实现车辆动态抓拍,根据图像像素的运动特征提出了一种基于标记矩阵的自适应背景生成方法。在获得背景之后,运用当前帧与背景帧差分和当前帧和前一帧的差分来得到可靠的运动区域,对运动区域经过图像形态学的腐蚀和膨胀运算得到运动车辆的外接矩形。然后,根据车辆的形体特征等选择抓拍时机来抓拍图像。根据车牌照存在字符区域的特点,利用牌照字符纹理特征,字符区域在灰度上表现较大的灰度跳变,差分后累积投影直方图,搜索直方图的峰谷,结合牌照几何形状,实现牌照水平定位,分割出牌照水平区域。对定位出牌照水平区域,利用字符纹理特征,实现牌照的垂直定位。在实现水平和垂直定位的时候,提出了一种基于邻域平均值的方法,该法克服了传统方法的费时和候选峰、谷点较多的缺点,从而大大提高了定位速度。在垂直定位时充分利用了牌照的字符整体区域特征,来实现牌照的垂直定位。文中实验是在河北省唐山市唐港高速公路唐山收费站入口车道完成,车辆行驶速度在60Km/h以下,车辆行驶相对缓慢。在车辆行驶速度适中,没有堵车,摄像机安放位置合适情况下,抓拍效果良好,定位理想。

全文目录

第一章绪论  9-14
  §1-1 智能交通系统研究与发展  9-11
    1-1-1 智能交通系统(ITS)  9
    1-1-2 ITS主要内容  9-10
    1-1-3 世界主要国家ITS研究历程、现状  10
    1-1-4 我国ITS研究现状与发展  10-11
  §1-2 牌照识别系统应用现状和发展趋势  11-12
    1-2-1 车牌自动识别系统  11
    1-2-2 牌照识别系统应用领域  11
    1-2-3 牌照识别研究现状  11-12
  §1-3 汽车自动抓拍和牌照定位技术现状和发展  12
    1-3-1 车辆动态抓拍技术  12
    1-3-2 牌照定位技术  12
  §1-4 本文重要工作和创新点  12-14
第二章系统组成和数字图像处理知识  14-24
  §2-1 车辆动态抓拍和牌照定位系统组成  14-17
    2-1-1 抓拍系统分类  14
    2-1-2 系统组成  14-16
    2-1-3 系统框图  16-17
  §2-2 数字图像处理知识  17-23
    2-2-1 数字图像的基本概念  17-18
    2-2-2 数字图像的基本性质  18
    2-2-3 数字图像的基本性质  18-20
    2-2-4 图像预处理  20-21
    2-2-5 数学形态学知识  21-23
  §2-3 本章小结  23-24
第三章车辆动态抓拍系统实现  24-33
  §3-1 动态抓拍研究内容和常用研究方法  24-26
    3-1-1 动态抓拍技术的研究对象  24
    3-1-2 动态抓拍技术的常用研究方法  24-26
    3-1-3 动态抓拍技术的研究内容  26
  §3-2 自适应背景的生成  26-28
  §3-3 运动目标检测  28
  §3-4 抓拍时机选择  28-30
    3-4-1 研究对象  29
    3-4-2 抓拍的基本要求  29
    3-4-3 抓拍时机模型  29-30
    3-4-4 干扰的去除  30
  §3-5 实验结果  30-32
    3-5-1 背景更新实验结果  30-31
    3-5-2 运动检测和抓拍  31-32
  §3-6 本章小结  32-33
第四章车牌照定位的实现  33-39
  §4-1 直方图无参数平滑方法及性能比较  33-35
    4-1-1 无参数平滑方法  33
    4-1-2 性能比较  33-35
  §4-2 峰(谷)点的选取  35-36
    4-2-1 峰(谷)点算法  35
    4-2-2 性能优点  35-36
  §4-3 车牌照定位  36-38
    4-3-1 车牌照的水平定位  36-37
    4-3-2 车牌照的垂直定位  37-38
  §4-4 本章小结  38-39
第五章系统的软件实现  39-50
  §5-1 软件开发环境  39-40
    5-1-1 Windows编程的特点  39
    5-1-2 Visual C++6.0开发环境  39-40
    5-1-3 本文所采用的开发环境  40
  §5-2 程序实现基础知识  40-45
    5-2-1 位图操作基本知识  40
    5-2-2 图像文件格式  40-42
    5-2-3 CDib类  42-44
    5-2-4 图像采集卡的基本操作  44-45
  §5-3 程序流程图  45-47
    5-3-1 程序总流程图  45-46
    5-3-2 车辆动态抓拍流程图  46-47
    5-3-3 牌照定位流程图  47
  §5-4 软件界向  47-48
  §5-5 本章小结  48-50
结论  50-51
参考文献  51-53
致谢  53-54
攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果  54

车辆动态抓拍与牌照定位技术的研究

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