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研究生:姚州陽
研究生(外文):Chou-Yang Yao
論文名稱:車牌辨識系統之C語言實作
論文名稱(外文):License Plate Detection System Implementation by C Language
指導教授:陳梧桐陳梧桐引用關係
指導教授(外文):Wu-Ton Chen
學位類別:碩士
校院名稱:中華技術學院
系所名稱:電子工程研究所碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:116
中文關鍵詞:車牌定位MEX函式字元辨識模板比對C語言
外文關鍵詞:Detection of License PlateMEX functionCharacter RecognitionTemplate MatchingC Language
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本研究主要目的在以C語言實作車牌辨識系統相關演算法。使用MathWork公司MATLAB 7.6和Microsoft Visual Studio 2005為主要發展工具,以搭載Windows XP作業系統的個人電腦(PC)為平台,程式語言則是選擇本質上具有良好可讀性、結構化,速度快且可攜性高…等優點的C語言。
研究中嘗試運用MATLAB應用程式介面(API,Application Program Interface),於執行時期動態連結以C語言實作之MEX函式(Mex-function),取代原來架構於MATLAB工作底稿(Script,M-File)的車牌辨識系統。程式發展過程,採用漸進的方式置換MATLAB內建指令及程式碼,藉此繼續保有MATLAB便利友善的使用者介面,並逐步驗證輸出結果和評估執行效能。
系統輸入是由數位相機拍攝而得的影像,定義拍攝和適用的環境條件為不分日夜間、不需外加特別光源,預設接受之影像解析度為1024x768。經過實際測試,只要車牌像素數量接近假設的60x220,皆可成功辨識,如果再適當調整參數,則可以支援更廣泛的影像尺寸和各種不同大小的車牌。
系統輸出為"原始影像"經過"車牌定位"前處理後,以模板比對方式進行字元辨識,最後依照辨識結果,配合系統預製之英文及數字圖檔,重新組合為產出影像。
The purpose of this research was to implement License Plate Detection System by C Language, in which MathWork MATLAB 7.6 and Microsoft Visual Studio 2005 were main development tools. Mex-function was implemented in C Language since it is essentially famous for efficiency, structure, portability and good readability.
This study tries to take advantage of MATLAB API to dynamically link MEX library in run-time. The goal is turning script architecture (M-files) into Mex-functions. Programming process adopted a progressive approach to retain the benefits of MATLAB workspace, which means MATLAB built-in instructions are gradually replaced step by step. The method is able to easily verification and evaluation the performance by MATLAB’s friendly user interface.
Photos taken from the digital camera provide the input images to the system in which environmental conditions could be day or night without external light source. Default accepted resolution is 1024x768 pixels. Experimental results showed that as long as the pixel numbers of license plate close to assumed 60x220, the characters could be recognized successfully. With appropriate tunned parameters, it can support more image sizes and variety of different plate pixels.
The final system output is an image that re-combinated by the prefabricated digit/alphabet pictures according to the characters identification result from original images passed through processes of the license plate location, template matching and some pre-treatment.
中文摘要 i
Abstract ii
目錄 iii

第一章 緒論 1
第一節 前言 1
第二節 研究動機與目的 3
第三節 論文架構 5

第二章 Matlab應用程式介面 6
第一節 MEX-Files 6
第二節 編譯器環境設定 9
第三節 Matlab API函式 13
第四節 記憶體配置 17
第五節 陣列存取 24
第六節 資料傳遞 29

第三章 Matlab主程式架構 38
第一節 車牌辨識流程 38
第二節 影像前處理 39
第三節 車牌初步定位 45
第四節 水平轉正 46
第五節 色彩分離 47
第六節 模板比對 49
第七節 字元辨識 50

第四章 系統Mex函式 51
第一節 Mex_Rgb2Gray() 51
第二節 Mex_Medfilt2() 55
第三節 Mex_Filter2() 61
第四節 Mex_Gradient() 65
第五節 Mex_Im2bw() 72
第六節 Mex_Integrate() 76
第七節 Mex_Imrotate() 82
第八節 Mex_Horizontal() 87
第九節 Mex_Posterize() 93
第十節 Mex_Integrate2() 95
第十一節 Mex_Template() 103
第十二節 Mex_CharRecognize() 107

第五章 結論 111
第一節 結論及心得 111
第二節 未來研究與發展 113

參考文獻 114
作者簡介 116
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