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车牌识别系统及其硬件实现的研究

作　者: 闫栋
导　师: 巨永锋
学　校: 长安大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 车牌识别 车牌定位 字符识别 SOPC
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


车辆牌照是车辆身份的重要标识和证明,车辆牌照识别技术是目前智能交通领域一个重要的研究方向,它对于智能交通系统(ITS)的建设具有非常重要的意义。本论文针对现有的车牌识别技术所存在的各种问题,结合本人的研究成果,提出了一种新的算法。另外还针对车牌识别硬件实现的三项关键技术进行了研究,具体包括以下内容：在车牌识别软件设计方面,主要包括车牌定位、字符分割和字符识别三个部分。车牌定位是车牌识别的基础,能否准确定位车牌关系到整个系统的成败。首先讨论基于边缘检测的车牌定位方法,通过边缘检测和形态学运算实现车牌的定位；字符分割是车牌定位和字符识别的桥梁,在车牌识别系统中举足轻重,然后讨论投影法实现字符分割；字符识别是车牌识别系统的关键技术,识别率高低直接关系到最终提取的车牌结果。最后讨论基于神经网络的字符识别技术,对汉字和字母数字采用不同的神经网络进行识别,达到良好的效果。在车牌识别硬件实现方面,本论文将片上可编程系统SOPC技术与车辆牌照识别技术有机结合在一起,提出了一种基于SOPC的车辆牌照识别系统模型。本论文将以理论研究与实际实验相结合的方式,研究SOPC硬件系统、车牌识别之间的内在关系,通过建立理论模型、采用软硬件结合的方式实现该系统。本论文的研究开辟了一条利用硬件实现车辆牌照识别技术的新途径,并对SOPC技术、车辆牌照识别技术的研究、发展、应用及产业化起到直接的推动作用。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 课题研究背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
    1.2.1 车牌定位技术的研究现状  11-12
    1.2.2 字符分割技术的研究现状  12
    1.2.3 车牌字符识别技术的研究现状  12-13
    1.2.4 车牌识别硬件实现的研究现状  13
  1.3 本课题研究的内容和方法  13-14
  1.4 论文结构安排  14-16
第二章 车牌识别系统的软件设计  16-34
  2.1 车牌识别系统设计方案  16-18
  2.2 图像预处理模块设计  18
  2.3 车牌定位模块设计  18-21
    2.3.1 边缘颜色检测  19
    2.3.2 形态学填充  19-20
    2.3.3 连通区域处理  20
    2.3.4 蒙板判别及宽度补偿  20-21
  2.4 字符分割模块设计  21-27
    2.4.1 灰度化与二值化  21-23
    2.4.2 车牌倾斜校正  23-25
    2.4.3 去除上下边框  25-26
    2.4.4 垂直投影法分割字符  26-27
  2.5 字符识别模块设计  27-33
    2.5.1 特征提取  28
    2.5.2 BP网络简介  28-30
    2.5.3 BP网络设计与测试  30-33
  2.6 本章总结  33-34
第三章 车牌识别系统硬件实现的研究  34-55
  3.1 基于SOPC的车牌识别系统建模  34-37
    3.1.1 SOPC系统介绍  34
    3.1.2 FPGA芯片选型  34-35
    3.1.3 建立SOPC系统  35-37
  3.2 基于NiosⅡ处理器系统的设计  37-41
    3.2.1 NiosⅡ处理器  37
    3.2.2 NiosⅡ CPU模块  37-38
    3.2.3 IP核模块  38-39
    3.2.4 IP核初始化  39
    3.2.5 基地址和中断号  39-40
    3.2.6 建立NiosⅡ系统  40-41
  3.3 车牌识别软件设计  41-42
  3.4 车牌识别硬件设计  42-50
    3.4.1 字符识别模块硬件设计  42-46
    3.4.2 三个关键问题的解决方案  46-50
  3.5 系统外设  50-53
    3.5.1 自定义指令  50-51
    3.5.2 自定义外设  51
    3.5.3 液晶显示电路  51-53
  3.6 系统集成  53-54
  3.7 本章总结  54-55
第四章 系统测试  55-62
  4.1 软件系统测试  55-59
  4.2 硬件系统测试  59-61
  4.3 本章总结  61-62
结论与展望  62-64
参考文献  64-67
攻读学位期间取得的研究成果  67-68
致谢  68

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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