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研究生: 吳建忠
Chien-Chung Wu
論文名稱: 於未設限環境中車牌辨識系統模擬與分析
Simulation and Analysis of Vehicle License Plate Recognition in an Unrestricted Environment
指導教授: 王乃堅
Nai-Jian Wang
口試委員: 姚立德
none
白宏達
none
鍾順平
none
陳建中
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 62
中文關鍵詞: 車牌定位車牌辨識倒傳遞神經網路
外文關鍵詞: Localization, Recognition, Back propagation neural networks
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本論文以實現嵌入式平台為設計考量,選用運算複雜度較低的影像處理技術或演算法,盡可能利用簡單的數學運算減少運算時間,以降低嵌入式系統負擔。影像處理程序分成定位處理階段、前置處理階段及辨識處理階段。定位處理階段的工作就是擷取車牌的部份,其處理步驟為灰階轉換、影像強化、邊緣偵測、密度計算及車牌定位;前置處理階段的目的是輔助提升字元辨識率,其處理步驟為影像二值化、車牌四邊頂點估測、車牌傾斜矯正、影像細化及字元分割;辨識處理階段採用倒傳遞神經網路做為字元辨識演算法,其處理步驟為字元正規化及字元辨識。本論文採用1026張大小為384x256接近現實未設限環境影像進行驗證,將影像依其車牌亮度、影像複雜度、車牌拍攝距離、車牌拍攝角度、車牌傾斜角度及車牌周圍色調等特性加以分類。依照其正確率探討失敗步驟與原因、字元辨識率及平均執行時間,評估系統效能並且提供影像處理步驟或演算法修改前後比較的基準。利用分析結果找出系統在設限環境的屬性、探討未設限環境對系統造成的影響及針對可能面臨的問題找出可行的解決方案。最後找出適當的車牌定位與字元辨識系統之影像處理程序,以期在未設限環境中增加系統應用領域或實用性,使其更符合實際應用。


In this thesis, we design a method for the localization and recognition of vehicle license plates system. In order to be implemented on an embedded platform, we apply algorithm with simple mathematical operation to reduce the require computation. The proposed method consist of three parts: localization, preprocessing, and recognition. Localization seeks out probable position of vehicle license plates. Preprocessing helps next stage to increase recognition rate. It applies back propagation neural networks to identify each character of vehicle license plates in recognition. We take 1026 images in unrestricted environment each with 384x256 pixel to test our method. These images are classified by illumination, complexity, distance, shooting angle, tilted angle of vehicle license plates, and color of vehicle license plates background. Then, we analyze the recognition rate, average execution time, and reasons for failure in different image classes. Also, the efficiency of each step in our algorithm is studied. It provides us with information about the critical steps. This will be useful to improve the system in the future.

摘要 I ABSTRACT II 誌謝 III 目錄 IV 圖索引 VII 表索引 X 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究方向 1 1.2.1 研究目標 1 1.2.2 研究方法 2 1.3 相關研究 2 1.4 論文架構 4 第二章 車牌辨識系統介紹 5 2.1 規劃概要 5 2.2 系統介紹 5 2.2.1 系統架構 6 2.2.2 車牌定位與字元辨識系統 7 2.2.3 字元圖形辨識學習訓練系統 10 2.2.4 影像特性統計分析系統 10 第三章 影像處理技術 12 3.1 色彩轉換 12 3.2 影像強化 15 3.3 邊緣偵測 17 3.4 密度計算 20 3.5 車牌定位 22 3.6 影像二值化 24 3.7 車牌四邊頂點估測 26 3.8 車牌傾斜矯正 28 3.9 影像細化 29 3.10 字元分割 31 3.11 字元正規化 32 3.12 字元辨識 33 第四章 實驗結果 40 4.1 實驗環境 40 4.2 數據分析 49 第五章 結論與建議 61 5.1 結論 61 5.2 建議 61 參考文獻 63 作者簡介 66

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