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1、第41卷第20期数学的实践与认识M1.41,No.202011年10月MATHEMATICSINPRACTICEANDTHEORYOet.,2011尹,~~,l信息科学{.0..护基于模板匹配的车牌数字与字母识别谷秋颇,白艳萍(中北大学理学院,山西太原030051)摘要:车牌的字符识别是车牌识别的重要组成部分.我国的车牌由7个字符组成,除第一位为汉字外,其余均为字母和数字字符,所以提高数字与字母识别率在车牌字符识别中占很重要的地位.通过模板匹配的方法对车牌的数字与字母字符进行识别.选择了两个判别函数,一个是求取模板待识别字符与运算结果的标准差的最小值,另一个是求
2、取运算结果与模板比值的最大值.并对两个判别函数的识别结果进行了比较,求标准差最小值在总体识别结果上比求比值最大值的识别结果要好,但在个别字符的识别上,求取比值最大值的识别结果要高于求取标准差最小值的识别结果.关键词:字符识别;模板;判别函数;标准差;比值1引言随着经济的发展和现代技术的不断进步,人们的生活节奏也在不知刁书觉中加快,汽车已成为人们生活中不可缺少的重要组成部分.因此智能道路交通管理也变得尤为重要.而车牌识别技术是智能交通管理的重要手段,在交通监控和控制中占有很重要的地位,可以应用到高速公路收费小区管理停车场收费和交通布控等领域.它可以提高人们的生活质量,保障人们的生活
3、安全.而本文则是基于数字图像处理,利用模板匹配[l]对车牌数字和字母字符的识别进行了研究.2背景知识简介21车牌识别简介车牌识别系统主要由三部分组成:车牌定位!2一4}字符分隔!5一7]和字符识别I一01.现有的车牌字符识别方法有:神经网络模板匹配特征模板匹配和支持向量机等.2.2数字图像处理简介一幅图像可以定义为一个二维函数f(x,功,这里x和y是空间坐标,而在任何一对空间坐标(x,功上的幅值f称为该点图像的强度或灰度.当x,夕和幅值f为有限的离散的数值时,称该图像为数字图像.因此一幅数字图像可以表示为:收稿日期:2011一今20资助项目:2009年山西省自然科学基
4、金(2009011018一3)20期谷秋颐,等:基于模板匹配的车牌数字与字母识别lwe.e.Lf(0,0)f(0,1)f(0,N一l)f(1,0)f(1,l)f(1,N一1)f(x,,)一f(M一l,O)f(M一1,l)f(M一1,N一1)数字图像处理是指借用数字计算机处理数字图像,数字图像是由有限的元素组成的,每一个元素都有一个特定的位置和幅值,这些元素称为图像元素画面元素或像素11}.因此每一幅数字图像都可以定义为一个传统矩阵:ao,N一1al,N一laM一i,0aM一l,iaM一1,N一其中每一个元素即为像素,显然入,j一f(i,力.2.3MATLAB简介MATLAB是
5、矩阵实验室(Matrixlaboratory)的简称,它可以进行矩阵运算绘制函数和数据实现算法创建用户界面连接其他编程语言的程序等,它是一种高效的工程计算语言,在数值计算数据处理自动控制图像处理神经网络小波分析金融分析控制设计信号处理与通讯信号检测等方面有着广泛的应用.MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解决问题比其他语言简捷的多.MAI,LAB是处理矩阵运算的强大软件,因此它非常适合干进行图像处理[l2].3本文方法3.1本文方法及原理简介要对一个车牌字符进行识别,首先是将这个车牌字符的图片输
6、入电脑,而要对它进行处理,就要将它转化为计算机可以识别的语言.由于每一个待识别字符都是以数字图像的形式存在的,因此将待识别字符的图片通过MATLAB转化为矩阵,再通过对矩阵进行一系列的数学运算,从而达到对图片进行识别的目的.MAI,LAB是处理矩阵运算的强大软件,所以本文的整个识别过程都是通过MATLAB来实现的.本文是将待识别的字符与已经存储在计算机中的标准模板进行逻辑与,运算,所有标准模板如图1所示.而将待识别字符与标准字符模板进行逻辑与运算之所以能够达到识别目的,其原理是:当待识别字符与相应的字符模板匹配时结果较为清晰,与其余模板匹配时会变得很模糊,具体如图2所示.图23
7、和4中的(a)分别表示字符A,B,和C的标准模板,(b)表示待识别字符A,,(c)表示待识别字符分别与这三个标准模板进行匹配后的结果.从上述三幅图中可以很容易看出,图2中的模板A,应为待识别字符的识别结果.数学的实践与认识41卷在实际的识别过程中,计算机需要一定的判别规则才可以将正确的识别结果自动输出.这就需要引入判别函数而本文则是选取了两个判别函数,分别利用这两个判别函数对运算结果进行判别,最后将它们的识别结果进行了比较.口国国国圈圈国厦
