论文总字数：18937字

摘 要

随着国家战略布局的稳步推进，我国经济蒸蒸日上，路上的车变得多了，交通拥堵等一系列问题接踵而来，有效地对交通系统进行管理显得越来越重要。我们可以利用现有的计算机技术建立新的交通管理系统，而车牌识别则在这个系统中扮演至关重要的角色。

本次设计采用Python语言，设计了基于OpenCV库的简单中文字符车牌识别系统。系统进行识别共有四大步骤，首先进行图像预处理，然后确定车牌在图像中的位置，接着对字符进行分割，最后识别字符。最后实验表明了算法效果表现良好，速度较快，能够对常见的中文字符私家车牌进行识别，且识别率能达到70%。

关键字：Python OpenCV 车牌识别 字符识别

ABSTRACT

With the rapid development of the domestic economy, the number of cars in China are increasing dramatically over the period of several decades years, and a series of problems such as traffic congestion are coming one after another. It is increasingly important to effectively manage the transportation system. We can develop a new system to govern the traffic under the developed technology of CS, the system in which license plate recognition plays a vital role in this system.

This design uses Python language to design a simple Chinese character license plate recognition system based on OpenCV library. The system works by following these 4 main steps. The first step is to process the picture a little we take. After that, the system will find out the precise position of the plate. Next, divide the whole plate into each pieces according to the characters. Finally, the results will be demonstrated on the screen. The algorithms work well and fast. It can identify common Chinese character private license plates and the recognition rate can reach 70%.

Keywords：Python; OpenCV; License plate recognition; Character recognition

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.1.1 系统开发背景简介 1

1.1.2 国内外研究概况 1

1.1.3 现有方法简介 3

1.2 本论文主要内容 4

第二章 系统的设计思路与开发环境简介 5

2.1 研究思路与方法 5

2.2 开发环境的搭建 7

2.2.1 Python 7

2.2.2 OpenCV 7

2.2.3 NumPy 8

2.2.4 PIL 9

2.2.5 PyCharm 9

第三章 设计思路的实现 10

3.1 图像预处理 10

3.1.1 调整图像大小 10

3.1.2 高斯模糊去噪 10

3.1.3 图像灰度化处理 12

3.1.4 图像二值化处理 13

3.1.5 边缘检测 15

3.1.6 形态学操作 17

3.2 车牌定位 19

3.2.1 寻找轮廓 19

3.2.2 求轮廓的最小外接矩形 20

3.2.3 车牌尺寸判断 20

3.2.4 颜色判断 21

3.2.5 角度调整 23

3.3 字符分割 24

3.3.1 投影分析 24

3.3.2 字符分割 25

3.4 字符识别 25

3.5 界面设计 26

第四章 系统效果测试 28

4.1 测试样本准备 28

4.2 测试结果及分析 28

第五章 论文总结 32

5.1 论文小结 32

5.2 下一步工作 32

参考文献 34

致谢 35

第一章 绪论

引言

系统开发背景简介

在国家各种战略布局的稳步推进下，我国经济蒸蒸日上，人们的条件好了起来，基本家家都能开上汽车了，这本是件好事，但是由此引发的问题也越来越多。随着问题的出现，曾经的管理方式似乎变得不再适应今天所出现的问题，相关部门需要有新方法来对车辆进行有效识别与管理。在科技发达的今天，人们将相关的电子以及计算机技术运用到了交通管理上，很好地解决了交通管理的问题。本次设计在了解学习了现有的一些方法后，设计了一个简易的用于识别带有中文字符的车牌识别系统。

凭借自身独特而强大的功能，车牌识别系统已经成为检验车辆交通和自动化管理系统的重要组成部分，可以加以利用在很多地方，比如但不限于以下几点：

（1）收费公路和停车费控制系统。 进入道路时，驾驶员可以选择停车缴费或者不停车而直接刷ETC系统而支付车费。也可以通过识别并确认的车牌号码，查看是否通过年度检查，罚款是否已付款之类的问题。

（2）交通管理系统。此类系统采用车牌识别技术，自动辨识对应的车辆，在紧要关头能够迅速报警，从而预防车辆盗窃等事故的发生，也可以为警方在调查与侦破相应的刑事案件时提供相应的高科技协助。

（3）速度监测与控制系统。采用车牌识别作为主要技术，辅助以其他高科技工具，可以创建一个速度自动监控系统，当车辆被检测到超速，此时启动相机获取超速车辆的图像，利用车牌识别系统识别出相对应的车牌号码，记录在案并对其进行扣分罚款处罚，这样能够有效地震慑并约束驾驶员的超速行为，从而降低因超速而带来的事故。

国内外研究概况

有关技术的研究最先起源于国外。上个世纪80年代初期，就车牌识别的某些特定应用而言，应用了一些图像处理的方法。就那时的车牌识别技术而言，并没有一套完善的系统体系，常用简单的一些图像处理技术来应对一些具体问题。

大概又过了十年之后，有人开始具体地系统地研究相关技术。典型的有先分割图像，再对图像中的特征进行提取，最终通过构造模板再进行字符识别的车牌识别方法；另一种方法所使用的技术是视觉字符识别，第一步要做的是将原图像转变为二值图像，然后在被二值化处理之后的图像中找出车牌所在区域，接着通过边界法将字符特征找出。这个方法需要有合适的字符库，完成上述操作后，利用统计最邻近分类器的方法，对比并寻找出合适的车牌号，此时找出的车牌号并不唯一，需要有后续的检查核实，才能确定最终车牌号。识别率有所提高，但是识别速度慢，仅能满足准确性，不能满足实时性的要求是那个时代相关技术的共同特点。

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