基于Matlab的真?zhèn)诬嚺谱R(shí)別系統(tǒng)的研究

周芳芹 湯劍

摘 要：判斷車輛牌照的真?zhèn)我恢笔抢_交警的熱點(diǎn)問題，交警需要通過反復(fù)摸索和仔細(xì)觀察來判斷沿途經(jīng)過車輛的牌照是不是偽造車牌。真車牌表面經(jīng)過特殊處理具有在太陽光直射下不反光，而在燈光直射下會(huì)反光的特點(diǎn)，文章結(jié)合Matlab在圖像處理方面的優(yōu)勢，提出一種基于Matlab的真?zhèn)诬嚺谱R(shí)別系統(tǒng)。通過壓力感應(yīng)車輛經(jīng)過，閃光燈拍攝，圖片預(yù)處理，圖像亮度分析四個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)快速辨別真?zhèn)诬嚺啤?/p>

關(guān)鍵詞：壓力感應(yīng)；車牌反光；圖像亮度分析

中圖分類號(hào)：TP751 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）11-0050-02

Abstract： Judging the authenticity of the vehicle license plate has been a hot issue puzzling the traffic police. Traffic police need to repeatedly explore and carefully observe to judge whether the license plate of the vehicle passing along the road is a forged license plate. The surface of real license plate has the characteristics of not reflecting under the direct sunlight but reflecting under the direct light. This paper proposes a real and fake license plate recognition system based on Matlab in combination with the advantages of Matlab in image processing. Through four steps of the pressure-induced vehicle passing， flash shooting， image preprocessing， and image brightness， the true and false license plates are quickly recognized.

Keywords： pressure sensing； license plate reflection； image brightness analysis

汽車號(hào)牌是準(zhǔn)許汽車上道行駛的法定憑證，是道路交通管理部門、社會(huì)治安管理部門及廣大人民群眾監(jiān)督汽車行駛情況，識(shí)別、記憶與查找的憑證。但是有許多人為了逃避監(jiān)督而去使用偽造車牌。傳統(tǒng)判斷真?zhèn)诬嚺频姆椒ㄊ怯山痪ㄟ^經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷。排查率低而且受人為因素影響大。而且當(dāng)假車牌通過電子眼系統(tǒng)時(shí)，識(shí)別出來的也是偽造車牌，所以很難對(duì)使用偽造車牌的人進(jìn)行處罰，并且需要花大量的時(shí)間去查詢真實(shí)違規(guī)車輛。為了準(zhǔn)確、快速的識(shí)別車牌的真?zhèn)危疚目紤]設(shè)計(jì)一種基于Matlab的真?zhèn)诬嚺谱R(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是通過閃光燈抓拍車牌，然后利用Matlab分析圖像亮度特征，提取出反光矩形區(qū)域，得出車牌真?zhèn)谓Y(jié)論。整個(gè)識(shí)別系統(tǒng)具有檢查時(shí)間短，排查率高的優(yōu)點(diǎn)，而且經(jīng)過處理的圖片可以傳遞給車牌識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行智能識(shí)別。真?zhèn)诬嚺谱R(shí)別系統(tǒng)主要包括：（1）壓力感應(yīng)汽車的經(jīng)過；（2）閃光燈拍攝取圖；（3）圖片亮度分析；（4）報(bào)警通知四個(gè)步驟。其中第三步圖片亮度分析是利用Matlab輔助處理拍攝的圖片、進(jìn)行車牌真?zhèn)巫R(shí)別的，是本系統(tǒng)的關(guān)鍵。具體是利用Matlab先進(jìn)行圖像預(yù)處理，再進(jìn)行圖像亮度識(shí)別，最后判斷車牌真?zhèn)巍?/p>

系統(tǒng)流程圖（如圖1）。

1 壓力感應(yīng)車輛經(jīng)過

首先通過設(shè)置在路面下方的感應(yīng)線來感知汽車的壓力。其中，感應(yīng)線是一個(gè)壓電薄膜傳感器，當(dāng)薄膜在受壓的情況下，兩端產(chǎn)生電壓差，當(dāng)壓力越大則產(chǎn)生的電壓差越大。而壓電薄膜與電容C和電阻R形成感應(yīng)回路。當(dāng)車輛經(jīng)過時(shí)，壓電薄膜感受到壓力就會(huì)在感應(yīng)回路中產(chǎn)生脈沖電流，并反饋給系統(tǒng)表明有車輛通過，系統(tǒng)便可以控制相關(guān)的采錄設(shè)備進(jìn)行圖像捕捉了。

2 閃光燈拍攝取得車輛圖像

閃光燈可以在很短時(shí)間內(nèi)發(fā)出很強(qiáng)的光線，是照相感光的攝影配件。多用于光線較暗的場合瞬間照明。用短時(shí)間所發(fā)出的光照來使車牌反光，并用高速攝影機(jī)拍攝車輛影像。高速攝影機(jī)可以捕捉高速運(yùn)動(dòng)的物體，可以拍攝到正在運(yùn)動(dòng)的車輛。提高清晰度便于判斷車牌的真?zhèn)巍?/p>

3 利用Matlab進(jìn)行圖像的處理

這是快速、準(zhǔn)確識(shí)別車牌真?zhèn)蔚年P(guān)鍵步驟，我們主要使用了Matlab的圖像三維可視化來分析已經(jīng)拍攝的圖像，圖像亮度越高在圖像中像素就集中于峰值尖端部分，再通過等高線圖來找出車牌反光的區(qū)域，利用反光的區(qū)域是否存在來判斷車牌的真?zhèn)巍?/p>

3.1 圖像噪聲處理

將圖像導(dǎo)入到Matlab中，添加0.02的椒鹽噪聲，然后使用3X3的模板進(jìn)行中值濾波，經(jīng)過處理的圖片車牌部分比原來要清楚許多。

3.2 圖像亮度分析

將濾波過后的圖像使用d=double（a（：，：，1））；命令將圖像轉(zhuǎn)變?yōu)殡p精度數(shù)據(jù)類型然后在命令欄輸入mesh（d）；生成三維圖像；圖中峰值部分就是車牌反光的部位。

再輸入contour（d）；可以得到等高線圖（圖6），等高線圖中加框矩形區(qū)域就是對(duì)應(yīng)圖5中的高點(diǎn)部分?？梢院芸焖俚谋槐鎰e。

3.3 真?zhèn)诬嚺婆袛?/p>

當(dāng)圖像檢測出有反光的矩形區(qū)域特征時(shí)，則所檢測的汽車號(hào)牌為真車牌并將圖片送入車牌識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別和查驗(yàn)。如果圖片未檢測到反光特征說明所檢測的汽車號(hào)牌是可疑車牌，系統(tǒng)就會(huì)通知沿路交警對(duì)該車進(jìn)行現(xiàn)場查驗(yàn)。

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)與傳統(tǒng)的辨別方法相比，利用了電腦輔助軟件MATLAB來幫助分析拍攝圖像，所以具有快速，識(shí)別率高的優(yōu)點(diǎn)。而且能避免人為因素的影響。可以很有效的減少偽造車牌的出現(xiàn)，維護(hù)交通秩序，幫助交警減少負(fù)擔(dān)。

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