楊俊 張冰倩 張榜孟 彭馨儀

摘 要：針對當前私家車輛劇增，交通問題日益嚴重，本系統(tǒng)采用J2EE技術以JavaCV開源計算機視覺庫技術為基礎，設計并完成一套在流媒體圖像中定位行駛過程中的車輛牌照，并將其從圖像中提取出來，實現(xiàn)在流媒體中進行車牌檢索的功能，并具有車輛流量分析功能的系統(tǒng)。

關鍵詞：JavaCV；圖像處理；流媒體檢索；車牌識別

引言

車輛牌照定位與識別是計算機視覺與模式識別技術在智能交通領域應用的重要研究課題之一，該技術應用范圍非常廣泛，其中包括：交通流量檢測、交通控制與誘導、機場、港口等出入口車輛管理、小區(qū)車輛管理、闖紅燈等違章車輛監(jiān)控、不停車自動收費、道口檢查站車輛監(jiān)控、公共停車場安全防盜管理、計算出行時間、車輛安全防盜、查堵指定車輛等。其潛在市場應用價值極大，有能力產生巨大的社會效益和經濟效益。國外汽車牌照識別系統(tǒng)研究工作已有一定進展，但并不適合我國國情。我國汽車牌照的規(guī)范懸掛位置不唯一，并且由于環(huán)境、道路或人為因素造成汽車牌照污染嚴重，這種情況下國外發(fā)達國家不允許上路，而在我國仍可上路行駛等。這就增大了車牌識別的難度。

車牌識別技術的運用使得“大輸入小輸出”成為了可能——輸入一幅很大存儲量的圖像，輸出時僅僅是很小存儲量的數字，這必然使得其在大量存儲和管理數據庫相連等方面有無可替代的優(yōu)越性。在此基礎上，研制出能在公眾場合準確迅速地對汽車牌照進行自動定位識別的系統(tǒng)，將極大地提高汽車安全管理水平及管理效率。

1 系統(tǒng)目標

本項目采用J2EE技術并以JavaCV開源計算機視覺庫技術為基礎，完成一套在流媒體圖像中定位行駛過程中的車輛牌照，并將其從圖像中提取出來，實現(xiàn)在流媒體中進行車牌檢索功能，并具有車輛流量分析功能的系統(tǒng)。本系統(tǒng)利用車牌的形態(tài)學特征建立相應的車牌定位引擎同時建立相應的車牌識別引擎達到從流媒體搜尋車牌的功能。系統(tǒng)對重點街道或路口采集的視頻數據進行分析，完成以下功能。

（1）建立車牌定位引擎，定位視頻中出現(xiàn)機動車輛的機動車牌，生成截屏圖片；（2）建立車牌字符分割引擎，對提取的圖片中機動車牌號碼進行圖像分割；（3）建立字符圖像識別引擎，對分割后的圖像字符進行識別，并輸出文件進行記錄；（4）對輸入的車牌號碼是否存在與流媒體中實現(xiàn)檢索功能；（5）對街道或路口的車輛流量進行統(tǒng)計。

2 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

項目實施技術路線如圖1所示。

圖1 車牌分析系統(tǒng)技術方案

（1）圖像處理與車牌定位定位引擎的設計

在圖像處理過程中首先進行圖像灰度化處理，根據灰度直方圖的分布有選擇地對灰度區(qū)間進行分段拉伸以增強對比度。對于圖像中的一些孤立噪點，通常采用圖像平滑的方法或采用空域濾波的中值濾波去除噪點，本項目采用空域濾波進行去噪。圖像的邊緣檢測主要是精確定位邊緣和抑制噪點，其基本思想是首先利用邊緣增強算子，突出圖像中的局部邊緣，其中主要的算子有：Roberts算子，Prewitt算子，Canny算子，Laplacian和LoG算子。本項目采用Roberts算子進行邊緣檢測。最后進行精確定位，精確定位分為水平定位和垂直定位。

（2）車牌字符分割引擎的設計

圖像中對象物的形狀特征的主要信息通常從二值圖像中得到。對于有些車牌的放置位置等環(huán)境因素造成的不合適的角度需要傾斜校正，分兩步，第一步找出傾斜的角度；第二步進行坐標變換。目前提出的字符識別的方法有：模版匹配字符識別算法，統(tǒng)計特征匹配法，神經網絡字符識別法，支持向量機模式識別算法。

（3）字符圖像識別引擎的設計

目前提出的字符識別的方法有：模版匹配字符識別算法，統(tǒng)計特征匹配法，神經網絡字符識別法，支持向量機模式識別算法。

3 結束語

現(xiàn)有的圖像識別技術在國內研究較多，但實用相對較少，本系統(tǒng)希望將圖像處理技術應用于流媒體的圖像車牌識別技術上，為交通領域的發(fā)展做出貢獻。

參考文獻

[1]褚勤.基于小波分析和支持向量機的人臉識別方法研究[D].華南理工大學，2012.

[2]李友坤.BP神經網絡的研究分析及改進應用[D].安徽理工大學，2012.

作者簡介：楊?。?991-），男，大三學生，專業(yè)：計算機科學與技術。

張冰倩（1991-），女，大二學生，專業(yè)：計算機科學與技術。

張榜孟（1992-），男，大一學生，專業(yè)：計算機科學與技術。

*通訊作者：彭馨儀（1979-），女，講師，主要研究方向：人工智能及大數據。