嵌入式汽車牌照自動識別技術(shù)的研究與應(yīng)用

徐 偉，王 億

（黑龍江職業(yè)學(xué)院，哈爾濱150080）

嵌入式汽車牌照自動識別技術(shù)的研究與應(yīng)用

徐 偉，王 億

（黑龍江職業(yè)學(xué)院，哈爾濱150080）

現(xiàn)對當(dāng)前汽車車牌識別技術(shù)及當(dāng)前應(yīng)用做了剖析。并以Android嵌入式系統(tǒng)為基礎(chǔ)，進(jìn)行開發(fā)設(shè)計一款基于嵌入式的可控移動攝像頭的汽車車牌識別系統(tǒng)。

車牌識別；嵌入式；Android

一、研究的背景

在我國，私家車保有量逐年增加，隨之而來的自然是越來越快捷方便的生活方式以及由此引發(fā)的一系列問題：汽車盜竊案每年逾萬、交通事故時有發(fā)生、停車場進(jìn)出不方便……無疑，汽車需要規(guī)范管理。“交通智能化”將成為未來交通管理的必然趨勢。

近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式、Android的迅猛發(fā)展，這對智能交通系統(tǒng)提出了新的要求。作為智能交通系統(tǒng)一部分的車牌識別系統(tǒng)因而也有了新的應(yīng)用和挑戰(zhàn)。除傳統(tǒng)的用于高速公路超速違章管理、停車場管理、車輛流量管理以及車輛電子收費系統(tǒng)外，車牌識別系統(tǒng)還可以用于移動機(jī)器人對停車場車輛的監(jiān)管以及交通管理部門對違章車輛車牌的臨時檢查等。

傳統(tǒng)基于固定攝像頭的車牌識別系統(tǒng)不能滿足新增加的要求，因此，本文提出了基于智能手持嵌入式設(shè)備Android平臺和可移動攝像頭的車牌識別系統(tǒng)。

二、國內(nèi)外研究情況概述

（一）國外研究狀況

國外在車牌識別技術(shù)上的研究在實際應(yīng)用中得到非常成功的應(yīng)用，比較著名的如美國的Hi-TechSolutions（HTS）公司和英國的Alphatech公司。作為OCR和計算機(jī)視覺技術(shù)市場領(lǐng)先的HTS公司，旗下最成熟的產(chǎn)品SeeCar車牌識別（LPR/ANPR）系統(tǒng)可用于高速公路里汽車的實時識別，同時該公司最近推出了一款在掌上電腦上實現(xiàn)的移動識別系統(tǒng)產(chǎn)品SeeYardCar，如下圖所示。另外，新加坡的VLPRS、俄羅斯的Golden Eaglej等產(chǎn)品在其本國有著很好的應(yīng)用。

（二）國內(nèi)研究狀況

隨著嵌入式處理器性能的不斷提高，高性能的處理器已經(jīng)能滿足復(fù)雜算法應(yīng)用和其他復(fù)雜功能應(yīng)用，嵌入式將不可避免得走進(jìn)各個領(lǐng)域。另一方面，伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和北京奧運會的成功舉行，“交通智能化”將毋庸質(zhì)疑的成為熱門話題。（Intelligent Transport System,簡稱ITS）智能交通系統(tǒng)將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計算機(jī)處理技術(shù)等有效地集成運用于整個交通運輸管理體系，而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實時、準(zhǔn)確、高效的綜合運輸和管理系統(tǒng)。

由于交通行業(yè)的特殊性，其對ITS設(shè)備的技術(shù)參數(shù)、使用條件都有苛刻的要求，而嵌入式恰好能夠滿足此要求，因此嵌入式智能交通設(shè)備的大范圍應(yīng)用是必然趨勢。嵌入式汽車身份自動識別系統(tǒng)是智能化交通管理系統(tǒng)的重要組成部分，是嵌入式技術(shù)與汽車身份識別技術(shù)的完美結(jié)合。

我國的車牌識別技術(shù)是根據(jù)國外的LPRS（License Plate Recognition System）技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，基于我國車牌的構(gòu)成特點，國外的LPRS并不完全適用于中國，主要是因為中國車牌由漢字、英文和阿拉伯?dāng)?shù)字三種字符混合組成，其中漢字結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加之中國車牌背景顏色較多，對比度較差，而且根據(jù)車輛類型不同，其車牌所處位置也不同。目前，市面上的以車牌識別為核心技術(shù)的產(chǎn)品已趨近成熟，基于PC和嵌入式的兩種車牌識別系統(tǒng)。由于車牌識別的準(zhǔn)確率和速度與所獲得的車輛圖像關(guān)系很大，而實際中的車牌識別產(chǎn)品多數(shù)只適用某些要求比較好的環(huán)境，才能達(dá)到較高的識別率。

（三）國內(nèi)外研究狀況綜合述評

在智能化交通管理系統(tǒng)中，汽車身份識別相當(dāng)于vc++中的“基類”地位。傳統(tǒng)的車牌識別系統(tǒng)用于處理的車輛圖像一般是固定攝像頭拍攝得到的，而這樣也會限制其使用的范圍，隨著科技的發(fā)展，某些非固定的場所也需要對車牌進(jìn)行識別，因此結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)和黑龍江職業(yè)學(xué)院的實驗設(shè)備，研發(fā)一種基于嵌入式的移動設(shè)備的車牌識別系統(tǒng)，在全國高職院校中尚屬極少數(shù)。

三、研究內(nèi)容

系統(tǒng)在可控制移動的小車上加裝可360度移動的攝像頭進(jìn)行拍照，基于顏色特征的車牌定位方法，其定位原理是根據(jù)中國車牌的固有特征，采用適當(dāng)?shù)膱D像處理方法，篩選檢測出車牌。基于垂直投影的字符分割，將字符圖像從車牌中分割出來，從而為字符識別做好準(zhǔn)備。利用圖像二值化處理最終將車牌號分割成一個個圖片。然后將分割出的字符圖像逐一進(jìn)行識別，并將結(jié)果輸出是整個系統(tǒng)的最關(guān)鍵部分。系統(tǒng)框架如下圖所示。

汽車車牌的識別過程主要包括車牌定位、車牌分割和字符識別三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其識別流程如下。

根據(jù)非固定攝像頭所獲得車牌圖像特點，擬定的具體內(nèi)容如下。

TP391.4

A

1005-913X（2015）07-0228-01

2015-05-26

黑龍江職業(yè)學(xué)院重點培育課題（YJP 201403）

徐 偉(1978-)，男，哈爾濱人，講師，研究方向：軟件開發(fā)、電氣工程；王 億(1979-），女，哈爾濱人，副教授，研究方向：軟件開發(fā)、動漫。