基于Matlab的汽车出入库计时计费系统

MATLAB车牌识别计时计费出入库系统开题报告

论文题目 基于Matlab的汽车出入库计时计费系统

1．论文（设计）目的及意义
随着汽车数量的增加，城市交通状况日益受到人们的重视，如何进行有效的交通管理更是成为了人们关注的焦点。针对此问题，人们运用新的科学技术，相继研制开发出了各种交通道路监视、管理系统。这些系统通过车辆检测装置对过往的车辆实施检测，提取有关交通数据，达到监控、管理和指挥交通的目的。因此，智能交通系统ITS(intelligent traffic system)已成为世界交通领域研究的重要课题。车牌识别系统LPR(1icense plate recognition)作为智能交通系统的一个重要组成部分，已在高速公路、城市交通和停车场等项目的管理中占有无可取代的重要地位。它在不影响汽车状态的情况下，由计算机自动完成车牌的识别，从而降低交通管理工作的复杂度。
现在人们居住的生活小区，里面也配备有停车位。如不对车位进行有效的管理，势必会让所有人都把汽车开进该小区进行停车，势必会导致小区管理混乱，更多堵得水泄不通。为了更好地管理小区汽车的停放问题，需引进汽车牌照管理系统。因此，本设计因应而生。该设计利用MATLAB编程知识，完成一套属于自己的汽车停车计时计费管理系统。

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2．国内外研究现状综述
现在一些实用的车牌识别技术已经开始用于各种车牌监控场合， 如以色列的Hi-Tech Solutions公司、Zamir公司，新加坡的Optasla公司都研制出了较为成熟的车牌识别系统。
我国的车牌识别研究也取得了相当的成果， 许多识别算法也已经应用于实践当中。如北京汉王科技的“汉王眼”采用了DSP嵌入式一体化结构，可在本地进行数据采集、识别、存储， 根据系统需求上传相关数据， 大大减少了数据传输量， 提高了系统的实时性；昆明利普视觉提供的车牌识别通用软件模块， 不依赖于特定的硬件设备，可由用户或系统集成商自行采购，成本较低，在国内应用广泛。这些车牌识别系统大大提高了智能交通的管理效率，可以针对超速以及被盗车辆和交通肇事逃逸车辆实现实时报警，并上传相关信息，对公安、交警破案具有极大的实际意义。

3．论文（设计）任务、重点研究内容、技术方案（方法）及进度安排、主要参考资料
3.1 设计的任务

图像采集：借助摄像机等拍摄设备采集。
车牌预处理：本部分主要进行车牌的灰度化，图像去噪，边缘检测，形态学开闭运算。
车牌定位：考虑到我国小汽车基本是蓝底白字，蓝色车牌在整张图像中，是属于比较明显的一个色块。因为车牌定位采用基于颜色的方法进行处理。统计蓝色的像素点，记录蓝色区域突变的四个角坐标，进行切割即可。
字符分割：考虑到车牌的7个字符属于相互独立，不黏连，因此采用连通域法进行字符分割，即如两个字体不黏连，则切割成一个字符。
车牌识别：本课题采用模板匹配的方法。将切割到的字符与字符库里面的字符进行一一对比，利用做差法，像素值相差最少的字符即为目标字符。
计时计费：车牌识别，分入库和出库两个阶段，在入库和出库的时候，分别记录北京时间，前后时间相减，即为停车时长，按照收费标准，计算停车费用。

图3.3-1 车牌识别流程图

3.2 论文（设计）需要重点研究的内容
对计算机车牌识别技术的一般流程进行介绍，并介绍几种主要的车牌定位算法，对目前研究中常用的一些车牌识别方法进行简单介绍，最后介绍了车牌识别的计时计费功能。
介绍车牌预处理，车牌定位，车牌识别算法，并介绍了计时计费功能。
3.3 技术方案
本设计中的车牌识别，是基于蓝底车牌定位，模板匹配识别的设计。用摄像机或摄像头采集含有车牌的图像，并自动在图像中检测车牌，进而对检测到的车牌进行脸部的一系列相关技术。
因此，机器对车牌进行识别的过程与人类视觉识别人脸的过程类似，大致可分为四个步骤，如图3.3-1 所示。
（1）图像预处理：在整个车牌识别系统中，由于采集进来的图像为真彩图，再加上实际采集环境的影响以及采集硬件等原因，图像质量并不高，其背景和噪声会影响字符的正确分割。和识别，所以在进行车牌分割和识别处理之前，需要先对车牌图像进行图像预处理操作。
（2）车牌定位：首先对车牌的二值图片进行形态学滤波，使车牌区域形成一个连通区域，然后根据车牌的先验知识对所得到的连通区域进行筛选，获取车牌区域的具体位置，完成从图片中提取车牌的任务。
（3）车牌分割：首先对车牌进行水平投影，去除水平边框；再对车牌进行垂直投影。通过对车牌进行投影分析可知，与最大值峰中心对应的为车牌中第二个字符和第三个字符的间隔，与第二大峰中心距离对应的即为车牌字符的宽度，并以此为依据对车牌进行分割。
（4）字符识别：本文采用模板匹配方法来对车牌进行识别。识别过程中，首先建立标准字库，再将分割所得到的字符进行归一化，将归一化处理后的字符与标准字库里的字符逐一比较，最后把误差最小的字符作为结果显示出来。
（5）入库、出库分别计算时间，记录时间差，按照某标准识别停车费用；
3.4 论文（设计）的进度安排
年月日—20年月日 主要工作： 论文选题
年月日—20年月日 主要工作： 开题报告撰写
年月日—20年月日 主要工作： 需求调研与需求分析
年月日—20年月日 主要工作： 车牌字符库建立
年月日—20年月日 主要工作： 项目框架搭建
年月日—20年月日 主要工作： 论文详细设计编写
年月日—20年月日 主要工作： 详细代码编写
年月日—20年月日 主要工作： 程序测试
年月日—20年月日 主要工作： 完成论文编写
3.5 主要参考资料
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