汽车车牌定位识别.doc

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1、快速标牌定位识别指导老师：洪占勇，王标成员：刘超，纪奕博合肥工业大学仪器科学与光电工程学院本科部二〇一一年八月摘要智能交通管理系统已成为当前交通管理发展的重要方向,作为智能交通系统关键部分的车牌识别系统,有着广泛的应用前景。但是，传统的车辆牌照识别大多是以计算机硬件平台和DSP处理器为核心来实现的，相比较而言,DSP适合串行算法，软件更改容易，开发难度低。而FPGA则适合并行算法，而且随着深亚微米FPGA技术的发展，FPGA的容量以达到千万门级，运行速度远远高于目前最快的DSP，其应用的研究也越来越受到重视，但开发难度较高。但X

2、ilinx公司所提供的系统级建模工具SystemGenerator，在很多方面拓展了MathWorks公司的Simulink平台，提供了设个硬件设计的DSP建模环境，可以加速、简化FPGA的DSP系统级硬件设计，这也必将成为未来流行的FPGA开发技术之一。本文首先介绍了车辆牌照定位识别的产生背景和基本概念，回顾了近年来国内外研究动态和现状。接着指出了牌照识别的重要性，在使用MathWorks公司的simulink平台的基础上搭建的SystemGenerator模型，提出了车辆牌照定位识别系统及其整体设计方案。在方案中，着重介绍了

3、车牌定位识别的流程、算法及其在simulink平台上实现的过程，同时也详细介绍了系统软硬件接口的作用。方案中主要包括系统流程图，每个模块的主要功能和结构，数据处理的流程和算法，输入输出信号的说明以及关键的时序和状态。在文章的最后，给出了本系统算法中拟采用的SystemGenerator模型和总结。由于本系统利用了SystemGenerator建模工具和MathWorks公司的simulink平台，大大加速和简化了DSP系统级硬件的设计。并且，由于本系统的主要功能都是由FPGA来实现，所以和传统的DSP处理器相比，具有实时性高的优

4、点，体现出了FPGA的优势。目录1车辆牌照定位识别研究应用背景51.1车辆牌照定位识别产生背景和基本概念51.2国内外研究动态与现状62车辆牌照定位识别系统的详细设计方案72.1项目研究需求、目标和内容72.2利用Spartan-6E开发板实现本系统的详细方案72.2.1系统整体模块图72.2.2系统中各单元模块的功能和关键时序82.2.3实现车牌定位的算法设计方案9（1）、车牌定位算法流程图9（2）、算法详细说明10（3）、算法的SystemGenerator模型123总结141车辆牌照定位识别研究应用背景1.1车辆牌照定位识

5、别产生背景和基本概念随着经济社会的迅猛发展，人民的生活水平的提高，机动车辆的数量也越来越多。为了提高车辆的管理效率，及时找出拥堵路段，指引车辆选择合适的路径，缓解公路上的交通压力，我们必须找到一种解决方案。而作为汽车“身份证”的汽车车牌，是公共场合能够唯一确定汽车身份的凭证。我们可以以车牌为据，设计一种车牌识别系统，得到车辆的信息汇总到监控室，监控各个车辆的情况。为此我国交通管理部门对汽车车牌的管理非常重视并制定了一套统一的管理法规。其中对汽车车牌的制作、安装、维护都要求有制定部分统一进行管理。在此基础上，如果研制出一种能在公共

6、场合迅速准确的对汽车牌照进行西东定位识别的系统，那么这将会极大的方便车辆的管理，例如新型智能交通，减少交通拥堵，排查特定车辆，识别违章车辆，这样将减少车辆的违规，以及驾车逃跑和车辆盗窃等行为，即使车辆被盗，车辆的运行轨迹知道以后也将极大的方便案件的侦破，这样会提高汽车的安全管理水平及管理效率。车辆牌照定位识别是计算机视觉与模式识别技术在只能交通领域应用的重要研究课题之一，该技术应用范围非常广泛，其中包括：（1）交通流量监测;（2）交通控制与诱导；（3）机场、港口等出入口车辆管理；（4）小区车辆管理；（5闯红灯等违章车辆监控；（6

7、）不停车自动收费；（7）道口检查站车辆监控；（8）公共停车场安全防盗管理；（9）计算出行时间；（10）车辆安全防盗、查堵制定车辆等。其潜在市场价值极大，有能力长生巨大的社会效应和经济效益。如图1所示，车辆牌照识别的部分应用：图1车辆车牌识别在收费口、道路监控和停车管理中的应用现在车牌识别的主要问题便是快速性实时的判断车辆车牌的信息在车辆拥堵，以及车辆在高速行驶的时候是很必要的，另一个问题便是车牌的位置悬挂不一，气象以及光线的干扰比较严重等等。而这些变为用FPGA实现车牌识别提供的舞台：首先FPGA内部集成锁相环，核心频率可以到几

8、百MHz，可以很轻易的胜任高速场合；其次FPGA内部程序并行运行，可以同时处理不同的任务完全胜任车牌识别中的计算任务。1.2国内外研究动态与现状从20世纪80年代，国内外的研究人员就开始了对车牌识别系统的研究。在研究过程中，虽然运用了很多技术方法，但由于外界环境