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基于Labview Vision的车牌识别方案的研究
管宇
（南京交通职业技术学院电子信息工程学院，江苏南京211188）
摘要：随着智能交通业的发展和5G时代车联网的普及，对车辆车牌的识别显得尤为重要。通过车牌识别，能够让交通部门迅速掌握车辆的运行情况，高效实行车辆管制，还可以方便停车场实现车辆自动记录，减少车辆进出停车场的等待时间。采用Labview Vision软件和PC机对车牌识别方案进行了研究，自行设计了车牌识别的虚拟仪器，并验证了方案的可行性。
关键词：虚拟仪器；图像处理；车牌识别
0引言
在当代智能交通、安全出行的大背景下，交通部门能够通过车牌识别，及时了解车辆的信息，提高交通管理效率。通过自动车牌识别，能让汽车在进出小区或者进出停车场时，减少等待时间。因此，设计一款高效的车牌识别系统有很强的实用性。
本文提出了一种基于Labview Vision的车牌识别方案，自行开发了车牌识别虚拟仪器。首先进行开发环境的介绍，然后重点提出一种可行性设计方案。分别从样本文件的产生、车牌图像的预处理和车牌的识别与显示这三个模块加以阐述，在分析过程中，给出详细设计过程、功能描述以及验证结果。
1开发环境与函数库
Labview Vision软件中有视觉助手，方便辅助进行样本文本的建立和图片处理。视觉函数库由三大组成单元，分别是视觉单元、图像处理单元和机器视觉单元。
视觉单元能够进行图像和文件的读和写、参数设定、各种信息的读取、窗口的属性调整，可以为关注区域提供绘图工具，并获得图像上选中区域的信息。
图像处理单元包括分析模块、滤波模块和处理模块。分析模块能够在任意维度上检测分析灰度和二值图像信息，图像滤波能有效提升图像的质量和清晰度，处理模块可以对黑白或彩图像进行操作。
机器视觉单元包含光学字符识别模块、设备读取模块以及视觉获取模块等。光学字符识别模块简称OCR，能够进行图像区域的检验，设备读取模块用于快速条形码、二维码的信息读取，视觉获取模块可以获取来自外设的信息。
2样本文件的产生模块
以往的图像识别是以像素为单元实现的，过程比较烦琐复杂。本文采用视觉助手对车牌符号模板进行识别，辅助产生样本文件，实现过程要方便很多。打开视觉助手，点击File添加模板图像，然后点击OCR功能记录并建立字库文件。模板应采用车牌专用字体，需包含所有省或直辖市的简称、A-Z的字母、0~9的数字还有“•”。同时，模板上的字符和背景应该有较强的对比度，相邻字符要有一定的间隔，保证录入信息是完全正确的。
例如，要让Lab v iew Vision认识"京"时，在"京"外侧拉出一个框后，软件将自动锁定“京”，在correct string栏输入"京"后，text read框中变成"京"，表示Labview已经建立了图片标志和该文字之间的映射关系。采用同样的方法可以丰富数据库文件，建立其他文字、字母和数字之间的对应关系。这里以数字的映射关系为例，如图1所示，文字和字母的映射关系的建立采用同样的方法，模板字符全部录入以后，保存样本文件以.abc为后缀名，存放在用户指定路径。
0303300000
0 123456789
图1数字样本和数据的映射关系
3车牌图像的预处理模块
识别车牌前要对车牌图像进行预处理。民用车车牌如图2所示，可以看出是蓝底白字，白字体会提高辨认难度。为了更好地识别，将其转换为区分度最大的白底黑字图像形式。
图2车牌图像
下面介绍将车牌图像转变成白底黑字图像的步骤，搭建的子系统结构如图3所示。
建立IMAQ，通过IMAQ ReadFile函数读入图像；
调用IMAQ ExtractColorPlane将原车牌图像变成灰度图像；
运用IMAQ THreshold进行门限设置，这里的上下限像素值分别为255和128，将灰度图像转变为二值图像；
添加IMAQ Histogram产生报表供给后面均衡模块使用；
添加IMAQ Getlmagelnfo函数得到图像信息;
添加条件结构，通过选择器调用均衡函数IMAQ Equalize转换成黑白图像；
最后，添加IMAQ Inverse函数进行反处理，反
基金项目：院级项目“5G时代虚拟仪器在智能化系统设计中的应用研究”（项目编号:JZ1905）o
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4车牌的识别与显示模块
车牌的识别与显示过程包括样本文件的读入、待识别车牌图像的读入、数据的对比判断、识别结果的输出显示这四个环节。
4.1样本文件的读入
在机器视觉里选择OCR下的读文件模块，读取样本文件的信息及映射关系。添加OCR Session传递信息，并连接前后级的error端口。
4.2待识别车牌图像的读入
这里带识别的车牌图像就是指预处理过的图像文件，在图5中由标注1的子VI产生。这个子VI就是车牌预处理模块，因此需要识别的车牌图像就是已经经过预处理后的图像。
4.3数据的对比判断
通过图片操作工具选定关注区域。关注范围通过ROI输入，这里关注范围选择整个车牌号。运行后，Labview Vision会将两路数据读入，并采用对比的方式判断，也就是将车牌上的符号和样本进行比较判断。4.4识别结果的输出显示
经过Labview Vision的比较和判断后，产生了识别结果。识别结果通过添加输出控件实现显示。按照系统的开发步骤完成系统架构如图5所示。
车牌标志
图5车牌的识别与显示模块架构图
曲结果
运行后，选择样本文件和原始车牌图像的传输路径，选定关注区域，这里的关注区是车牌上的整体号码。在输入图2车牌图像的情况下，图6是该车牌识别系统最终的识别结果，可以看出识别结果是完全正确的。
识别结果
环56789
图6识别结果显示
5总结
本文选用Labview Vision软件，提出了一种车牌的识别方案并验证了可行性。通过分析可以看出，该方案能够对车牌进行有效识别，系统设计是可行的，设计优势也是明显的。车牌识别系统的应用场合较多，如交通管制、停车场、小区车辆管理等多种场合。采用Labview Vision软件具有开发周期短、成本低、系统的扩展性强等优点，并且具有良好的交互界面。
参考文献：
[1]杜静.图像识别技术的应用与发展[J].科技世界,2019(31):90,106.
[2]杨美程.基于Labview的人民币冠字号识别系统研究[j].无线互联科技,2017⑸:41一43.