校园车辆通行管理系统设计开题.doc

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)开题报告 题目：基于数字处理的校园车辆通行管理系统设计及实现系 别: 电子信息系 专 业: 通信工程 班 级: B090310 姓 名: 张艳丽 学 号: B09031046 指导教师: 郭锦 2012年12月25号一、题目背景和意义 近年来国内高校呈现出来的多校区办学、开放式办学模式，使得穿梭于高校校园的各种机动车辆越来越多，车辆的出入管理成为一项重要工作，如何让管理人员及时了解每一辆车的详细信息，有效识别合法及非法车辆，提高合法车辆的通行效率，杜绝非法车辆的出入，成为各个高校急需解决的一个难题。对北信学院现有的机动车辆出入管理系统进行调研，发现每天进出学院的车流量非常大，其中包括学院内部教职工的车辆，更有相当大一部分的校外来学院办事的社会车辆，无论是校内车辆还是校外车辆，目前均采用传统的人工身份认证方式进行出入管理，该种方式既费时、低效，又不能共享信息，不利于全局管理，更重要的是面对身份复杂的社会车辆，人工认证的方式很难快速、精准的确认车辆的身份信息，从而给高校校园带来了严重的安全隐患，威胁了师生员工的生命和财产安全，妨碍了“平安校园”和“和谐校园”的建设。当前高校校园车辆出入管理模式的改革迫在眉睫。针对高校校园机动车辆进出管理所存在的问题，提出了一种基于车牌识别技术的车辆出入管理系统，该系统能够自动识别进出校园车辆身份信息，并自动记录车辆进出时间，提高车辆进出校园的自动化、安全性，做到车辆出入有据可查，有据可依，在提高安全性的前提下，降低管理人员工作的难度和强度。在这种智能交通系统中，车牌自动识别系统是一个非常重要的发展方向。车牌自动识别系统简称ALPRS或LPRS，该系统可以对车辆进行自动登记、验证、监视、报警。系统应用场合包括：高速公路，校园，智能小区、智能停车场管理，车牌验证，车流统计等。同时，汽车牌照自动识别的基本方法还可以应用到其他检测和识别领域，所以车牌自动识别问题已成为现代交通工程领域中研究的重点和热点问题之一。车牌识别系统是一项科技含量很高的多种技术结合的产品，主要有计算机视觉、数字图像处理、数字视频处理、模式识别等技术组成。也是智能交通系统的核心技术，产生于60年代。在80年代，由于城市交通问题日益严重，美国和欧洲许多国家投入了大量的人力和物力，建立了自动化高速公路网，安装了摄像、雷达探测系统和光纤网络，建立智能交通系统。在美国、欧洲、日本等发达国家的带动下，世界各国也开始简历智能交通系统。由于公路车流量日益增大、道路交通日益拥挤，车辆管理相对越来越困难，因此各个发达国家和发展中国家都在积极建设适应未来交通运输需求的智能交通系统。二、国内外相关研究情况从20世纪90年代初，国外就已经开始了对汽车牌照自动识别的研究，其主要途径就是对车牌的图像进行分析，自动提取车牌信息，确定汽车牌号。在各种应用中，有使用模糊数学理论也有用神经元网络的算法来识别车牌中的字符，但由于外界环境光线变化、光路中有灰尘、季节环境变化及车牌本身比较模糊等条件的影响，给车牌的识别带来较大的困难。国外的相关研究有：J Barroso提出的基于扫描行高频分析的方法和I.T. Lancaster提出的类字符分析方法等。为了解决图像恶化的问题，目前国内外采用主动红外照明摄像或使用特殊的传感器来提高图像的质量，继而提高识别率，但系统的投资成本过大，不适合普遍的推广。车牌识别系统中的两个关键子系统是车牌定位系统和车牌字符识别系统。 关于车牌定位系统的研究，国内外学者已经作了大量的工作，但实际效果并不是很理想，比如车牌图像的倾斜、车牌表面的污秽和磨损、光线的干扰等都是影响定位准确度的潜在因素。为此，近年来不少学者针对车牌本身的特点，车辆拍摄的不良现象及背景的复杂状况，先后提出了许多有针对性的定位方法，使车牌定位在技术和方法上都有了很大的改善.然而现代化交通系统不断提高的快节奏，将对车牌定位的准确率和实时性提出更高的要求。因而进一步加深车牌定位的研究是非常必要的。 三、本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案 1主要内容：由于车辆牌照是机动车唯一的管理标识符号，在交通管理中具有不可替代的作用，因此车辆牌照识别系统应具有很高的识别正确率，对环境光照条件、拍摄位置和车辆行驶速度等因素的影响应有较大的容阈，并且要求满足实时性要求。该系统是计算机图像处理与字符识别技术在智能化交通管理系统中的应用，它主要由图像的采集和预处理、牌照区域的定位和提取、牌照字符的分割和识别等几个部分组成。 2研究方案：首先，就是系统初始化，主要就是将系统变量的初始化，与数据库的连接。接下来，进行车辆的检测与车辆图像的截取，周期性的从CCD摄像机采集图像并处理，检测有无车辆通行，没有的话就修正环境底色，重新进行采集图像。用来对车牌的定位与提取：这步是系统的关键部分，当前车牌定位与提取的方法很多，但由于车牌颜色基本固定，所以可以用车牌彩色信息的色彩分割方法，可以将之转化为二值图像来处理，但二值处理往往存在一定的干扰，因此，为了提高车辆的识别需要进行去噪处理，来更准确地提取车牌，通行时，如果该车辆是本学校的的或者已经登记的，则自动打开控制道闸，允许通过，否则的话，就不允许通行，并提示车辆的登记，将相关信息，添加到数据库并允许通行。 3系统设计流程图如图1所示。 图像采集车牌定位字符分割字符识别输出结果触发牌照图像预处理 图1 系统流程图四、本课题研究的重点及难点，前期已开展工作 重点难点在于对车牌的定位于提取，因为汽车驶来的方向不同，这样就会导致采集到的图像中车牌可能是倾斜的，这就要根据车牌图像中左右两边的黑侧像素的平均高度进行辨别， 掌握的基本知识；就是对数字图形处理以及数据库课程理论的学习，以及Access数据库软件和MATLAB软件环境的熟悉以及部分简单的操作，五、完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写） 1、17周20周：参考相关资料，熟悉了解相关背景知识，进行总方案的设立，做好准备作。 2、1周8周：进一步熟悉系统工作过程，开始最详细的内容规划，并翻译与课题相关的英文资料 ； 3、9 周12周：实施方案，开始建立数据库，并进行程序编写； 4、13周14周：条件允许的话，可以进行模拟的测试。 5、15周18周：完成毕业论文，并准备毕业答辩。 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日 参考文献1SimVR.SmartC.EcologicalDesignM.WashingtonDC:IslandPress.1995.2RichardPD.CampusLandscapes：Functions,Forms,FeaturesM.NewYork：Wiley，2000.3GeorgeF R.Mark TM,gristin DH.Campus Security:SituationalCrime Prevention inHigh2DensityEnvironmentsM.NewYork:Cfim2inalJusticePress,2001.4周菊林.大学校园道路交通题探讨J.学校管理.2007(3):20-21.5徐成杰,刘泱,等.我国大学校园道路交通问题初探J.山西建筑.2006,32(21):108109.6黄平,郁朝鸣,等.大学交通规划与设计方法研究J.交通规划.2006(12):1518.7蒲向军,陈剑.高校校园动态交通和静态交通规划研究J.华中建筑.2007,25：71-72.8李增彪.校园内部交通动态管理对策研究J.北京建筑工程学院学报.2007,23(12)：65-67.9 许志影,李晋平,等.MATLAB极其在图像处理中的应用M.计算机与现代化,2004(4).10 崔江,王友仁,等.车牌自动识别方法中的关键技术研究J北京：中国科学院,2003.11 宋建才,汽车牌照识别技术研究J工业控制计算机,2004,4445.12 韩勇强,李世祥,等.汽车牌照子图像的定位算法M.微型电脑运用,1999,606513 梁玮,罗剑锋,贾云,等.一种复杂背景下的多车牌图像分割与识别方法D. 2003.169-171.14SimVR.SmartC.EcologicalDesignM.WashingtonDC:IslandPress（1995）.15RichardPD.CampusLandscapes: