校園車輛通行管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 開題.doc

西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題目：基于數(shù)字處理的校園車輛通行管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)系 別: 電子信息系 專 業(yè): 通信工程 班 級: B090310 姓 名: 張艷麗 學(xué) 號: B09031046 指導(dǎo)教師: 郭錦 2012年12月25號一、題目背景和意義 近年來國內(nèi)高校呈現(xiàn)出來的多校區(qū)辦學(xué)、開放式辦學(xué)模式，使得穿梭于高校校園的各種機(jī)動車輛越來越多，車輛的出入管理成為一項(xiàng)重要工作，如何讓管理人員及時(shí)了解每一輛車的詳細(xì)信息，有效識別合法及非法車輛，提高合法車輛的通行效率，杜絕非法車輛的出入，成為各個(gè)高校急需解決的一個(gè)難題。對北信學(xué)院現(xiàn)有的機(jī)動車輛出入管理系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)每天進(jìn)出學(xué)院的車流量非常大，其中包括學(xué)院內(nèi)部教職工的車輛，更有相當(dāng)大一部分的校外來學(xué)院辦事的社會車輛，無論是校內(nèi)車輛還是校外車輛，目前均采用傳統(tǒng)的人工身份認(rèn)證方式進(jìn)行出入管理，該種方式既費(fèi)時(shí)、低效，又不能共享信息，不利于全局管理，更重要的是面對身份復(fù)雜的社會車輛，人工認(rèn)證的方式很難快速、精準(zhǔn)的確認(rèn)車輛的身份信息，從而給高校校園帶來了嚴(yán)重的安全隱患，威脅了師生員工的生命和財(cái)產(chǎn)安全，妨礙了“平安校園”和“和諧校園”的建設(shè)。當(dāng)前高校校園車輛出入管理模式的改革迫在眉睫。針對高校校園機(jī)動車輛進(jìn)出管理所存在的問題，提出了一種基于車牌識別技術(shù)的車輛出入管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自動識別進(jìn)出校園車輛身份信息，并自動記錄車輛進(jìn)出時(shí)間，提高車輛進(jìn)出校園的自動化、安全性，做到車輛出入有據(jù)可查，有據(jù)可依，在提高安全性的前提下，降低管理人員工作的難度和強(qiáng)度。在這種智能交通系統(tǒng)中，車牌自動識別系統(tǒng)是一個(gè)非常重要的發(fā)展方向。車牌自動識別系統(tǒng)簡稱ALPRS或LPRS，該系統(tǒng)可以對車輛進(jìn)行自動登記、驗(yàn)證、監(jiān)視、報(bào)警。系統(tǒng)應(yīng)用場合包括：高速公路，校園，智能小區(qū)、智能停車場管理，車牌驗(yàn)證，車流統(tǒng)計(jì)等。同時(shí)，汽車牌照自動識別的基本方法還可以應(yīng)用到其他檢測和識別領(lǐng)域，所以車牌自動識別問題已成為現(xiàn)代交通工程領(lǐng)域中研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)問題之一。車牌識別系統(tǒng)是一項(xiàng)科技含量很高的多種技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)品，主要有計(jì)算機(jī)視覺、數(shù)字圖像處理、數(shù)字視頻處理、模式識別等技術(shù)組成。也是智能交通系統(tǒng)的核心技術(shù)，產(chǎn)生于60年代。在80年代，由于城市交通問題日益嚴(yán)重，美國和歐洲許多國家投入了大量的人力和物力，建立了自動化高速公路網(wǎng)，安裝了攝像、雷達(dá)探測系統(tǒng)和光纖網(wǎng)絡(luò)，建立智能交通系統(tǒng)。在美國、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家的帶動下，世界各國也開始簡歷智能交通系統(tǒng)。由于公路車流量日益增大、道路交通日益擁擠，車輛管理相對越來越困難，因此各個(gè)發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家都在積極建設(shè)適應(yīng)未來交通運(yùn)輸需求的智能交通系統(tǒng)。二、國內(nèi)外相關(guān)研究情況從20世紀(jì)90年代初，國外就已經(jīng)開始了對汽車牌照自動識別的研究，其主要途徑就是對車牌的圖像進(jìn)行分析，自動提取車牌信息，確定汽車牌號。在各種應(yīng)用中，有使用模糊數(shù)學(xué)理論也有用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的算法來識別車牌中的字符，但由于外界環(huán)境光線變化、光路中有灰塵、季節(jié)環(huán)境變化及車牌本身比較模糊等條件的影響，給車牌的識別帶來較大的困難。國外的相關(guān)研究有：J Barroso提出的基于掃描行高頻分析的方法和I.T. Lancaster提出的類字符分析方法等。為了解決圖像惡化的問題，目前國內(nèi)外采用主動紅外照明攝像或使用特殊的傳感器來提高圖像的質(zhì)量，繼而提高識別率，但系統(tǒng)的投資成本過大，不適合普遍的推廣。車牌識別系統(tǒng)中的兩個(gè)關(guān)鍵子系統(tǒng)是車牌定位系統(tǒng)和車牌字符識別系統(tǒng)。 關(guān)于車牌定位系統(tǒng)的研究，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)作了大量的工作，但實(shí)際效果并不是很理想，比如車牌圖像的傾斜、車牌表面的污穢和磨損、光線的干擾等都是影響定位準(zhǔn)確度的潛在因素。為此，近年來不少學(xué)者針對車牌本身的特點(diǎn)，車輛拍攝的不良現(xiàn)象及背景的復(fù)雜狀況，先后提出了許多有針對性的定位方法，使車牌定位在技術(shù)和方法上都有了很大的改善.然而現(xiàn)代化交通系統(tǒng)不斷提高的快節(jié)奏，將對車牌定位的準(zhǔn)確率和實(shí)時(shí)性提出更高的要求。因而進(jìn)一步加深車牌定位的研究是非常必要的。 三、本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案 1主要內(nèi)容：由于車輛牌照是機(jī)動車唯一的管理標(biāo)識符號，在交通管理中具有不可替代的作用，因此車輛牌照識別系統(tǒng)應(yīng)具有很高的識別正確率，對環(huán)境光照條件、拍攝位置和車輛行駛速度等因素的影響應(yīng)有較大的容閾，并且要求滿足實(shí)時(shí)性要求。該系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)圖像處理與字符識別技術(shù)在智能化交通管理系統(tǒng)中的應(yīng)用，它主要由圖像的采集和預(yù)處理、牌照區(qū)域的定位和提取、牌照字符的分割和識別等幾個(gè)部分組成。 2研究方案：首先，就是系統(tǒng)初始化，主要就是將系統(tǒng)變量的初始化，與數(shù)據(jù)庫的連接。接下來，進(jìn)行車輛的檢測與車輛圖像的截取，周期性的從CCD攝像機(jī)采集圖像并處理，檢測有無車輛通行，沒有的話就修正環(huán)境底色，重新進(jìn)行采集圖像。用來對車牌的定位與提?。哼@步是系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，當(dāng)前車牌定位與提取的方法很多，但由于車牌顏色基本固定，所以可以用車牌彩色信息的色彩分割方法，可以將之轉(zhuǎn)化為二值圖像來處理，但二值處理往往存在一定的干擾，因此，為了提高車輛的識別需要進(jìn)行去噪處理，來更準(zhǔn)確地提取車牌，通行時(shí)，如果該車輛是本學(xué)校的的或者已經(jīng)登記的，則自動打開控制道閘，允許通過，否則的話，就不允許通行，并提示車輛的登記，將相關(guān)信息，添加到數(shù)據(jù)庫并允許通行。 3系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖如圖1所示。 圖像采集車牌定位字符分割字符識別輸出結(jié)果觸發(fā)牌照圖像預(yù)處理 圖1 系統(tǒng)流程圖四、本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作 重點(diǎn)難點(diǎn)在于對車牌的定位于提取，因?yàn)槠囻倎淼姆较虿煌?，這樣就會導(dǎo)致采集到的圖像中車牌可能是傾斜的，這就要根據(jù)車牌圖像中左右兩邊的黑側(cè)像素的平均高度進(jìn)行辨別， 掌握的基本知識；就是對數(shù)字圖形處理以及數(shù)據(jù)庫課程理論的學(xué)習(xí)，以及Access數(shù)據(jù)庫軟件和MATLAB軟件環(huán)境的熟悉以及部分簡單的操作，五、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫） 1、17周20周：參考相關(guān)資料，熟悉了解相關(guān)背景知識，進(jìn)行總方案的設(shè)立，做好準(zhǔn)備作。 2、1周8周：進(jìn)一步熟悉系統(tǒng)工作過程，開始最詳細(xì)的內(nèi)容規(guī)劃，并翻譯與課題相關(guān)的英文資料 ； 3、9 周12周：實(shí)施方案，開始建立數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行程序編寫； 4、13周14周：條件允許的話，可以進(jìn)行模擬的測試。 5、15周18周：完成畢業(yè)論文，并準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。 指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 參考文獻(xiàn)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.大學(xué)校園道路交通題探討J.學(xué)校管理.2007(3):20-21.5徐成杰,劉泱,等.我國大學(xué)校園道路交通問題初探J.山西建筑.2006,32(21):108109.6黃平,郁朝鳴,等.大學(xué)交通規(guī)劃與設(shè)計(jì)方法研究J.交通規(guī)劃.2006(12):1518.7蒲向軍,陳劍.高校校園動態(tài)交通和靜態(tài)交通規(guī)劃研究J.華中建筑.2007,25：71-72.8李增彪.校園內(nèi)部交通動態(tài)管理對策研究J.北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào).2007,23(12)：65-67.9 許志影,李晉平,等.MATLAB極其在圖像處理中的應(yīng)用M.計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化,2004(4).10 崔江,王友仁,等.車牌自動識別方法中的關(guān)鍵技術(shù)研究J北京：中國科學(xué)院,2003.11 宋建才,汽車牌照識別技術(shù)研究J工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2004,4445.12 韓勇強(qiáng),李世祥,等.汽車牌照子圖像的定位算法M.微型電腦運(yùn)用,1999,606513 梁瑋,羅劍鋒,賈云,等.一種復(fù)雜背景下的多車牌圖像分割與識別方法D. 2003.169-171.14SimVR.SmartC.EcologicalDesignM.WashingtonDC:IslandPress（1995）.15RichardPD.CampusLandscapes: