浅论计算机图像处理技术在车牌识别系统中的运用

王妍 苏鹏 刘桂玲

【摘要】本文通过对这种智能识别系统，即在交通管理中运用计算机图像处理技术的研究，提出相关建议方案，希望对提高交通管理水平有所帮助。

【关键词】图像处理；智能交通；车牌识别

一、车牌识别系统的工作原理

（1）图像的预处理：采集车牌图像。（2）车牌的定位：提取图像位置。（3）车牌字符的分割：分割提取车牌图像中的单个字符。（4）车牌字符的识别：识别分割后的单个字符，以便精准查找。

二、图像的预处理

（一）彩色图像灰度化

由于前期摄像对图像的采集是彩色的，这对后期图像的处理来说任务量巨大。由于需要利用 RGB 模型来将图像进行分量整理，因此每个像素点几乎都可以达到1600 万种取值的方法，整个图像的任务量就更不用说了，因而灰度图像处理就应运而生。它是利用 R=G=B的特殊图像处理的方法来降低像素点的取值，也使存储空间得以降低。

（二）图像的滤波

图像滤波针对的是图像采集或传输过程中噪声的处理。如果不对噪声进行滤波，很容易使一些对图像具有一定冲击力的噪声像素块直接影響到图像质量。 为此，需要在进行图像处理时用以滤波，如中值滤波。这是采取用拍摄图像滤波窗口的中值来取代灰度值中出现的最大或者最小的点的方式，来使像素达到一个基本适度且清晰的状态，从而最大程度地抑制噪声。还有均值滤波。采取用均值来代替像素点灰度值的方法。但相比中值滤波的方法，它难以有效保留图像细节，画面也容易出现模糊不清的效果。

（三）二值化

彩色图像经过前期的预处理，灰度化及滤波后，数据量相比之前已经有了大量的减少，处理的效率也已提高。接下来，为使图像处理更加便捷，且能够获取最大的价值，需要对图像继续进行二值化处理。二值化处理就是能将图像仅显示为黑白两种色调，灰度值设定为0 或 255 ，既简便又清晰。而在二值化处理时，为使图像能够即时分出的黑白色调，需要设定阈值，即一个界定点来划分颜色。可见，二值化的处理需要对阈值有一个准确适当的定位， 据此，又可分为固定和自适应阈两种形式。前者是指通过一个固定的阈值来生成二值化图像。 而后者则相比更具有针对性，通过动态的阈值，分析不同图像中的特殊部分来生成二值化图像。动态阈值可以通过具体的运算得出，即T=a×E+b×P+c×Q，E 为像素之间的平均值，P 为差平方，Q 为均方根值。这不仅能够精确地算出动态阈值，而且能更加细致化地表现出窗口像素的特征，使整个图像清晰明了，便于后续工作的进行。

（四）边缘检测

边缘是指窗口图像周围有阶跃或者屋顶变化的像素的集合。边缘的存在范围非常广泛，究其根源，是灰度不连续造成的。因此，在进行边缘的检测时，可以根据区域内灰度的变化，以及导数变化规律来判定，这种简单而便捷的方法被称为边缘检测局部算子法。而本文所采取的是Sobel 算子法，主要是关注到了这种方法对图像生成时的噪声具有抑制作用。

三、车牌的定位

车牌定位是对某一目标位置的获取并将其与自身信息结合，在拍摄图像的位置显示下，获取车牌位置信息，再提取出相应子区域，从而完成定位过程。在这个过程中，可以有效运用编程来计算坐标区域。准确的坐标定位是车牌识别的基础依据，精确的定位信息更是字符识别的关键。本文在进行研究观察时就充分考虑这一问题，在考虑到车牌长 450mm，宽150mm的基础上，经过分析计算，生成车牌图像，再与标准尺寸进行比较，从而获取所需信息区域。

四、车牌倾斜的校正

在进行图片采集时，除了光照问题，还常常会由于拍摄角度或者距离因素而影响所拍车牌的清晰度，有的甚至会出现倾斜变形的状况。 这就需要在此等情况发生后及时作出反映，进行校正处理后再分割。本文实验研究的是经 Hough获取车牌边框变化后，再来对图像倾斜进行校正的方法。通过研究表明，这种方法使用起来效果好，操作便捷，因而使用率很高。

五、车牌字符的分割

字符分割就是将已经处理过的车牌图像中单个字符进行精确化的分割。本文在一系列的探索研究中也有所收获，使用的是基于投影的方法，具体方法：首先，无论是二值化中固定阈，还是动态阈分离出来的图像都加以竖直向投影。其次，根据投影值再次加工，如出现连续 X 个投影值不为零的情况则进行记录，包括起始位置信息等都需要记录在案。最后，统一处理分割字符，便于识别与提取应用。

六、车牌字符的识别

字符识别需要用到的是比对法，即将获取分割处理后的车牌图像字符与库中字符资源进行比较。这里以模板匹配为例说明。首先，需要有数据具体详尽的字符库，无论是车牌中出现的字母，还是数字，或者是省市的简称、缩写都需要一一对应，以固定字符的形式记录在库。其次，将采集分割处理后的字符与库中保存的字符比对。最后，根据相似度进行选取。实践证明，这种办法的实践性很强，也有着较高的可信度。

七、结语

车牌的准确识别对交通系统的正常运行起着关键性作用。本文深入分析车牌识别中的相关问题，依靠计算机图像处理手段，给出了具体性的针对车牌的定位、倾斜校正、字符分割和识别等方面的方法，经过多次实验总结可以看出，在日益庞大的交通信息网中，车牌识别将在计算机图像处理技术的操作下更加精确与快捷，当然，要想实现交通系统的智能化，还需要我们进行更一步的研究工作。

参考文献

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药物杂质检查一般情况下都会使用薄层色谱法，主要是此种方法可以根据实际药品的性质选择适合药物自身且优质的薄层色谱法，其具有所需设备简单、操作相对简单的特点，但是能够对其检查造成影响的因素也较多，可以用作一般物质的杂质检查。

（三）中药指纹图谱分析

从中药指纹图谱可以明确看出其成分较为复杂，在表征中药质量方面来说极具价值，中药指纹图谱作为衡量中药质量标准之一，能够有效对药品真伪、产地、有效成分进行鉴别。色谱法是中药指纹图谱的主要鉴别方法，由于TLC具有便宜、灵活、快速等优点，在中药指纹图谱应用较广。

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