基于fpga车牌识别算法电路设计

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1、万方数据THECIRCUITDESIGNoFALGoRITHMoFLICENSEPLATERECoGNITIoNBASEDoNFPGAAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheProfessionalDegreeofMasterofEngineeringBYZHANJianSupervisedbyProfessorWANGQingAndSeniorEng!ZHANGL‘xinenlormeerL1-xinSchoolofIntegratedCircuitsSoutheastUniversityMay2014万方数据东南大学学位论文独

2、创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书丽使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，

3、可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：遗师签名：万方数据摘要随着经济、科技的双重快速发展，全球汽车数量急骤增加，使得交通监管及治理的压力剧增，为了缓解这一问题，智能交通系统(IntelligentTransportSystem，ITS)被适时地提出来了。作为ITS的核心研究内容，车牌识别技术近年来得到了极大地发展，但主要还是依赖计算机软件实现。随着超大规模集成电路的发展，许多研究机构采用现场可编程逻辑阵列(FieldProgrammableGateArray,FPGA

4、)实现车牌识别算法以期获得更高的识别速度。本论文重点研究基于FPGA的车牌识别算法及算法的寄存器转换级(RegisterTransferLevel，RTL)电路的设计。首先，本论文对车牌识别算法的设计过程中涉及到的相关技术作了阐述。其次，在研究、分析了国内外车牌识别算法的基础上，将本文的算法分为车牌定位、字符分割和字符识别三个大模块。其中车牌定位模块还分为彩色车牌定位、灰度化、中值滤波、二值化及倾斜校正五个子模块，字符分割模块分为字符分割及大小归一化两个子模块。根据各个模块的功能选择合适的图像处理算法，并对采用的算法作出改进与优化使其易于在FPGA上实现。其中倾斜校正模块采用

5、改进的基于旋转投影的倾斜校正算法，减少了图像旋转的次数；字符分割模块采用改进的基于字符特征的字符分割算法，提高了字符分割的精准度；字符识别模块采用模板匹配结合字符特征提取的方法，提高了字符识别的准确度。再次，对本文算法的各个模块进行RTL设计。最后，对本文设计的Vedlog代码进行Modelsim、MATLAB及XilinxISE的联合仿真与FPGA板级调试及验证。实验证明本文设计的算法单幅图像的识别时间低于0．5s，识别准确率不低于93％。本设计实现了车牌图像处理的硬件化，不但提高了车牌识别的速度，还减少了车牌识别技术对ITS中央计算机群的依赖度，为生产高性能的车牌识别便携

6、设备提供了技术保障。关键词：智能交通系统，车牌识别，图像处理，算法，FPGA，硬件万方数据Withthefastdevelopmentofeconomyandtechnology,theamountofautomobilesintheworldisincreasingdramatically,whichhasbroughtgreatpressureontrafficmonitoringandcontrol·So．theIntelligentTransportSystem(ITS)emerged．AsthekeyresearchoflTS，thelicenseplatereco

7、gnition(LPR,)technologyhasbeendevelopedrapidlyinrecentyears，butmainlyrealizedbysoftware，whichdependshighlyonthecomputerclusterofITS．WiththedevelopmentofVLSI，manyinstitutionsadoptFieldProgrammableGateArray(FPGA)torealizethealgorithmofLPRtogetbetterspeed·T