开题报告-基于车牌识别系统的汉字识别方法及改进算法的设计与实现

毕业设计（论文）开题报告题 目： 基于车牌识别系统的汉字识别方法及改进算法的设计与实现学 院： 专业名称： 班级学号： 学生姓名： 指导教师： 填 表 日 期 2013 年 12 月 5 日南昌航空大学东软班 开题报告1一、 选题依据、目的和意义为从根本上解决交通状况问题，人们采用各种新技术把车辆、道路、使用者紧密联系起来，如计算机技术、信息技术、通信技术、电子控制技术，有效解决交通阻塞问题，对交通事故应急处理、环境保护、能源节约都有显著效果，从此智能交通系(Intelligent Transportation System)应运而生 1。ITS系统是以汽车牌照为特定目标的专用计算机视觉系统，是计算机视觉和模式识别技术在智能交通领域应用的重要研究课题之一。该系统通过对道路交通流信息进行实时监测，及时了解交通状况，根据交通流的动态变化迅速做出交通诱导控制、减轻道路拥塞程度、减小交通工具的运行延误、降低交通事故发生概率、保障行车安全高效、使相关的交通设施得到充分合理的运 2。随着图形图像技术的发展，车牌识别技术也越来越趋于成熟，现在的车牌识别技术准确率越来越高，识别速度越来越快。车牌设别是现代智能交通系统中的重要组成部分之一，应用十分广泛。它以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础，对摄像机所拍摄的车辆图像或者视频序列进行分析，得到每一辆汽车唯一的车牌号码，从而完成识别过程。无论何种形式的车牌识别系统，它们都是由触发、图像采集、图像识别、辅助光源和通信模块组成的 3。传统的IC卡识别和条形码识别技术价格昂贵，设备复杂，采用数字图像处理技术可以节省辅助设备，降低成本，提高识别速度。识别算法的好坏直接影响到识别的正确率和识别速度。所以，努力提高车牌识别系统的识别算法具有十分重要的实际意义。二、国内外研究现状及发展趋势2.1 国外现状及发展趋势许多发达的工业国家和地区，早在80年代初期就着手研制汽车牌照识别系统。英国一个研究小组在1982年研制了一种用于刑侦的汽车牌照识别系统，该系统架设在公路上，对被盗车辆或失效牌照进行搜索，一经发现，即可通过普通电话通知警方进行拦截，但该系统的识别率仅达50左右 4。1983年，日本某公司曾研究过用来检查超速行驶的汽车牌照识别系统，该系统通过对A、B两点间所摄取牌照的匹配，确定出汽车在A、B两点间行驶的平均车速，但因识别率低，难以投入实用。 2.2 国内现状及发展趋势90年代以来，由于交通现代化发展的需要，我国也开始对车牌定位进行深入研究，并取得南昌航空大学东软班 开题报告2了一定成效。国内比较好的定位算法有基于车牌文字变化特征的自动扫描识别算法；基于特征的车辆牌照定位算法：基于变换函数提取车牌的算法：基于视觉的车辆牌照检测；基于小波与形态学的定位算法。这些算法都是基于车牌的特征来研究车牌的定位与识别，因中国科学技术大学硕士学位论文车牌识别系统算法研究而具有一定的针对性和局限性 5。车牌定位的方法多种多样，它可以是先前方法的改进，也可以是独辟蹊径的创新，也可以是新老方法的结合。从整体上说，目前的车辆监测系统，大多是对车辆的数量、速度、大小、外型、种类等粗略特征的自动识别，而对类似车辆牌照等较为精细的特征信息的识别由于许多条件前提限制而应用不广泛 6。虽然市面上这些产品在一定的条件下能够定位到车牌，但车牌识别系统大多是利用摄像机室外拍摄汽车图像，存在许多客观的干扰，如天气、背景、车牌磨损、牌照倾斜等因素，因此定位识别并不十分理想，特别是对于我国的车牌，由于汉字的特殊性，往往会产生拒识或误识的现象 7 ，还没有出现十分成熟的车牌识别系统。三、研究的主要内容及实验方案3.1、毕业设计的主要研究内容基于模板匹配的算法实现过程较为简单，但存在一些问题，如识别速度低，训练过程中容易出现过渡学习，只适合识别二值图像等缺陷 8。随着统计学习理论的发展，各种模式分类算法的出现，为了提高汉字识别的正确率和识别速度，区别传统的汉字识别方法，提出了一种改进的汉字识别方法。该方法是在传统的模板匹配方法的基础上，通过对字符特征区域的扩大和加强注意设计了一种改进的模板，以达到更有效的匹配结果。3.2、实验方案传统的模板匹配分类器将训练样品集中的每个样品都作为标准模板，用待测样品与标准模板做比较，找出最相似、最近邻的标准模板，将标准模板的类别作为自己的类别 9。1) 首先，搭建环境，满足程序的正常运行；2) 找到一个基本完整的系统，在此基础上对我的模块进行具体的设计实现；3) 先实现传统的模板匹配方法，验证试验结果；4) 然后，按照我的设计思路对算法进行改进；5) 实现改进的模板匹配方法，将试验数据与之前的对比；南昌航空大学东软班 开题报告3四、目标，主要特色及工作进度4.1 目标：区别传统的汉字识别方法，提出了一种改进的汉字识别方法，有效的提高汉字识别的正确率和识别速度。4.2 主要特色：考虑到目前车辆牌照所用字符只有26个大写英文字母、10个阿拉伯数字和50个左右的汉字，字符集合较小，因而在一些车辆牌照字符识别系统中首先采用了简单的模板匹配法 10。但是，模板匹配法对噪声很敏感，而且对字符的字体风格不具有适应性，任何有关光照、字符清晰度和大小的变化都会影响识别的正确率，因此在实际应用中为了提高正确率往往需要使用大的模板或多个模板进行匹配，而处理时间则随着模板的增大以及模板个数的增加而增加 。因此需要对模板匹配法加以改进以提高识别速度和识别率。4.3 工作进度：第七学期南航班毕设工作计划序号阶段&任务 成果物提交 备注1 第一阶段：论文开题阶段 2013.11.12013.11.13 主要完成开题报告，确定毕业设计研究题目和方向。提交开题报告至192.168.181.245 相关目录下每周五提交周报（记录每天工作内容）2 第二阶段：需求分析阶段 2013.11.142013.11.22 完成项目中需求阶段。提交需求规格说明书 3 第三阶段：概要设计阶段 2013.11.232013.12.04 完成项目概要设计阶段。提交概要设计文档 4 第四阶段：详细设计阶段 提交详细设计文档、流程图设计、 南昌航空大学东软班 开题报告42013.12.042013.12.20 完成项目详细设计阶段。测试用例5 第五阶段：中期检查2013.12.202013.12.30完成中期检查报告。中期检查报告（提供报告模板） 6 第六阶段：代码实现及测试阶段 2014.1.12014.2.30 完成项目编码及测试阶段。提交工程代码、测试结果、中文摘要、英文摘要、优秀实践报告（评优候选）第八学期南航班毕设工作计划序号阶段&任务 成果物提交 备注1 第一阶段：总结阶段 2014.3.12014.3.7 1.每位同学撰写 1 篇技术报告，字数在 45 页 word 文档。2.写答辩 PPT2 第二阶段：成果物验收 2014.3.82014.3.15 各指导老师进行成果物验收并进行打分，验收不足要指出给学生，以便进行修改。验收的结果返回给学生进行修改3 第三阶段：验收后修改及成果物再次提交 2014.3.162014.3.23 根据验收结果进行修改或补交成果物。修改后的成果物与指导老师确认并提交4 第四阶段：预答辩 2014.3.242014.3.28 抽查学生进行预答辩并进行点评。所有学生的答辩 PPT，各指导老师进行点评5 第五阶段：答辩 2014.3.292014.4.5 答辩 PPT 南昌航空大学东软班 开题报告5五、主要参考文献1 李盂歆，吴成东。基于分级网络的车牌字符识别算法EJ。计算机应用(Application Research of Computers)，2009，26(5)：1 7031 705。2. 徐应涛，陆福宏，张莹。基于填充函数法训练BP神经网络的车牌字符识别算法EJ。计算机工程与科学(Computer Engineering& Science)，2009，31(5)：59-61。3. 邓红耀，管庶安，宋秀丽。投影和模板匹配相结合分割车牌字符。计算机工程与设计(Computer Engineering and Design)，2008，29(6)：1 5681 570。4. 李晓斌。一种改进BP神经网络的车牌字符识别方法J。重庆电子工程职业学院学报(Journal of Chongqing College of Electronic Engineering)，2009，18(2)：9094。5. 刘朝英，王惠芳，宋雪玲。一种改进的模糊调节神经网络及其应用J。河北科技大学学报(Journal of Hebe University of Science and Technology)，2008，29(4)：295298。6. 赵明生，包丛笑等。车牌识别技术在交通工程和城市安全中的作用及应用前景(M3北京：人民交通出版杜1997。7. 郑南宁，张西宁。行驶车辆牌