第一章 绪论
1.1 车牌定位识别技术的研究背景
随着经济全球化的到来，人们的生活水平也得到了很大的提高，汽车数量急剧增加，与此同时这样的情况也给城市交通及运输业带来了前所未有的压力。目前交通堵塞、交通事故日益频繁等现象已倍受人们的关注，因此，准确地定位与检测车辆以使交通更为通畅，已经成为现代化城市交通系统重点研究对象。随着当今科技的快速发展，现代智能交通系统[1]就是将数字图像处理、模式识别[2]、计算机视觉处理技术等综合应用于现代智能交通运输体系当中，这样使得交通管理系统运行得更加智能化、科学化和规范化，以解决了交通运输业中存在的一系列问题。其中，车牌号码是汽车具有的独一无二的信息，以此为依据，车牌定位及检测技术成了车牌识别不可或缺的重要部分。
近年来，车辆定位及识别技术发展得很快，如IC卡识别技术、条形码识别技术、射频识别技术，车牌识别技术[3]，前三者都需要在车身上安装专门的印刷条形码或标示卡，但是由于车辆的数量庞大，有些信息不可能非常准确地应用到每一辆车上，从而导致难以核对车与车牌信息是否匹配，所以这三种技术在推广应用方面受到相当大的限制。而车牌识别属于直接识别，是以数字图像处理为基础的，可以对车辆的图像进行检索与回放，具有高效实时性，因而对车牌定位及检测的研究具有很大的经济价值和应用意义[4]。
车牌定位及识别技术运用目前先进的计算机视觉技术来处理受监控的车牌图像，应用大量的数字图像处理技术识别出车牌号码，从而极大地提高了车辆的管理效率，节省了人力、物力，使得城市交通管理科学化与智能化。在现代社会中，车牌定位及识别技术已经被广泛应用在检查站车辆实时监控、高速公路电子收费、监测报警、偷盗车辆辨识、停车厂车辆安全停车管理系统、违章交通车辆监控、交警稽查管理、车流统计等需要车牌定位识别的地方，特别是在现代化高速公路实现不停车收费方面。车牌定位及识别系统主要由图像获取、车牌图像预处理、车牌区域定位与分割、字符分割、字符识别等部分组成。其中，由于车辆图像采集于户外，车辆图像往往会掺杂一些非常不利的因素来降低图像高清质量，在很大程度上
影响了车牌精确定位。而车牌定位及识别系统能够运行起来的首要前提且最重要的一步就是准确无误地定位出汽车牌照，因此车牌定位是车牌定位识别系统的关键一步。现有的定位识别技术还不能完全很好的适应复杂多变的环境，所以对车牌定位及识别技术的研究仍然是当今高科技领域的热门课题，它的有关功能的实现，能使智能交通管理系统更加现代化。
1.2 车牌定位识别技术国内外研究现状
从1988年开始，国外的学者们就已经开启了对车牌定位识别系统的研究，其主要途径就是分析所采集的车牌图像，提取车牌区域信息，识别车牌号码。在车牌定位及识别的过程中，虽采用了多种定位及识别的方法，但是由于外界复杂的背景，光照不均及车牌自身的污渍或残缺等条件的影响，使得车牌定位识别系统一直没有得到有效地应用，而且很多方法运算量比较大，不具有实用性。
现如今，国外在车牌定位、识别方面的研究成绩显著，不少相当成熟的相关文献发表，同时也开发出了多种技术成熟的车牌识别产品。如英国IPI公司研发的RTVNPR系统，它的特点是便携式，可以应用在高速公路收费站、路段流量检测口及安全停车等需要车牌识别场所；新加坡Optasia公司自制研发IMPS系统，其特点是可以在多种环境和不同光照及气候条件下精
确定位，非常准确地识别出车牌号码，可以说准确率极高。日本在车牌图像的处理方面也进行了深入研究，并为系统产业化做了做出极大贡献。日本所研发Luis系统主要应用于高速公路收费站，其全天车牌识别率高达90%以上，即使在阴天或暴雨的情况下也能达到70%左右。此外，美国、加拿大、德国等各个发达国家都研发了属于本国的车牌定位识别系统。各个国家的车牌定位识别产品虽然有区别，但大体上都是基于车辆检测器的系统，设备耗资巨大。
我国对车牌识别技术的研究起步较晚，大约发生在八十年代末。由于中国车牌的字符结构构成与国外有明显差异，所以国外一些技术在中国使用效果并不是很理想，但其所运用的很多定位识别算法还是具有很好的借鉴意义。目前国内最常用的车牌定位技术[5]有基于彩图的定位算法、基于灰度变化的定位算法、基于神经网络的定位算法、基于数学形态的定位算法、基于遗传学算法的定位算法等。
当今，中国市面上已有二十多家企业从事于车牌识别系统产品方面的研发，其中比较成熟的产品有：川大智胜的zTZ000车牌自动识别系统、北京汉王的“汉王眼”、上海高德威的车牌识别器、除此之外，还有香港的亚洲视觉科技有限公司、清华紫光、沈阳聚德、杭州友通、深圳科安信、利普视觉中智交通电子系统有限公司等企业所研发的产品也很成熟。
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