matlab的车标识别系统的设计与实现定位子系统(源码)
车标、车牌和车型的智能定位和识别是智能交通系统的重要组成，车标作为识别车辆的主要参数有着其独特的地位。在车标的定位与识别系统中，定位的准确性直接影响了识别的效果，在所有的图像处理系统中，都存在图像自身因素对处理效果有影响的问题，车标图像的处理也不例外，与车牌的定位相比，车标的定位存在许多变化的因素，例如，车标的大小、形状和位置都是不固定的。车标定位是车标识别系统设计中的一部分，车标图像的定位和其他目标定位一样，都有两种考虑方向，第一种是根据位置关系，第二种是根据图像特征。但是鉴于车标的特殊性，在本次毕业设计中，将这两种方向的思路相结合，在相对位置的基础上，通过车标特征进行的车标定位。本文主要研究了车标图像的预处理和车标位置的定位，在图像的预处理部分，主要步骤有滤波去噪、边缘检测和形态学滤波，目的是去除图像中影响目标定位的元素，预处理为后面的车牌和车标定位奠定基础。而在车标的定位，根据内容，可分为粗定位和精定位，粗定位主要是根据车牌的位置定位出包含车标的车灯带区域，这就涉及到车牌的定位。粗定位后可以得到车标图像的大致区域图。为了精确定位车标位置，就需要对粗定位图像进行处理，精确定位里面包含车标后面背景过滤和车标形状的突出，背景过滤需要先进行水平和垂直的方向测度计算，将两者做差作为背景的测度，将其与阈值比较从而得到识别的背景属性，并用对应的边缘检测去除掉背景。最后用数学形态学的方法对图像进行处理，最后用投影扫描的方法精确的获取车标的边界值，用切割函数切割原图得到定位出的车标图像。本文将先介绍图像处理的相关技术，然后按照本次车标定位系统的实现步骤进行论文的编写。关键词 图像处理，车牌定位，车标定位， 数学形态学，图像滤波扫描目 录
1 引言 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2课题研究的发展现状 2
1.3本文所做的主要工作以及章节安排 3
2 图像预处理技术 4
2.1图像预处理需求概述 4
2.2彩色图像的灰度化 4
2.3图像增强 5
2.4图像滤波 7
2.5边缘检测 9
2.6数学形态学方法 12
3 车牌定位 14
3.1基于车牌先验知识的车牌定位技术 15
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的主要工作以及章节安排 3
2 图像预处理技术 4
2.1图像预处理需求概述 4
2.2彩色图像的灰度化 4
2.3图像增强 5
2.4图像滤波 7
2.5边缘检测 9
2.6数学形态学方法 12
3 车牌定位 14
3.1基于车牌先验知识的车牌定位技术 15
3.2 基于图像处理（图像扫描）的车牌定位 18
4车标定位 22
4.1基于车牌的车标粗定位 22
4.2对车标粗定位区域的预处理 24
4.3车标精确定位 25
4.4 车标扫描投影与分割 31
5系统环境设置及系统设计概述 32
5.1系统环境设置 32
5.2 系统设计概述 33
5.3基本操作及过程显示 33
6 实验结果及分析 34
结 论 37
致 谢 38
参 考 文 献 39
1 引言
1.1课题研究背景及意义
背景：
在经济高速发展的今天，物质的丰富与多样性让人们的生活发生了巨大的改变。单就交通方面来说，人们出行的方式与十几年前相比，有着翻天覆地的变化，也许在早些年代，自行车还是主要的交通工具，而在现在这样一个工业高度发达的时代，各种汽车活跃在纵横交错的公路上[1]，时代在变，人们的工作和生活方式也在变，如果说十几年前的交通管理完全是依靠交警等交通管理人员维持秩序的话，在现在这样的交通环境下，那样的方式是完全不能满足的，消耗大量人力物力的同时，工作效率也得不到保证，如果能有一个能够记录和识别目标车辆的系统，将会给交通和车辆的管理工作带来巨大的改善，同时也是一种解放劳动力的方式[2]。
智能化交通系统[3][4]作为交通管理的一个重要的手段，定位和识别车牌的系统已经随处可见，所以车牌识别的技术是比较成熟的，车型[5]作为车辆的一个属性，也被部分人所研究，但是，不同牌子的车辆有很多造型是一样的，没有具体的制造参数是无法分辩的，而且图像处理过程也会影响车型的识别。除上述两种的车辆识别系统[6]，还有一个车标识别系统，车标作为车辆的品牌标志，人们对它的关注不亚于甚至超过车牌，因为首先看一辆车首先关注的就是车辆的牌子，所以，基于这样的兴趣点和需求度，我将这次的研究重点放在车标上。
目前，已有的车辆管理方法纷繁众多，而我们这次毕业设计的也是将更有效的管理车辆作为出发点和落脚点。
然而在车标的识别中，车标的定位[6]起着重要的作用，只有在准确定位的基础上，才可以对正确的车标进行识别。与其他图像处理一样，首先都是对车辆图像进行图像预处理，获取目标的特征后再进行位置获取，在所有的图像处理中，都存在图像质量和光照的问题，但是在车牌的定位中，车牌的颜色、位置、形状、大小等因素都是固定的，定位起来有一定的着力点，但是车标不同，车标的形状、大小、位置、颜色等因素都是不固定的[7]，这就给车标的定位带来了一些难度。
意义：
车标定位系统社会的许多方面都有应用的地方，比如车险公司、交通管理机构等，所以作为智能系统中的一部分，车标定位系统的设计有重要的意义。
社会意义：
(1)使得智能交通管理系统[5]更加的完善。车标定位系统，能够很好的定位车辆图片中的车标位置。在集合了车牌和车型的识别系统之后，人们可以在交通和停车时对车辆进行更高效的管理。
(2)解放劳动力，提高工作效率。也许很多的车辆管理人员在检查车辆相关问题的时候，对车辆的相关信息，还是处于手工记录的方式，这样的工作方式需要大量的人力，消耗很多的工作量，如果将车辆的信息通过定位技术定位出所需的目标并进行识别，不仅减轻了工作人员的负担，更保证了工作的精确和高效。
(3)促进社会发展。也许我的车标定位技术还不成熟，但从车标定位技术本身来说，它的成熟促进智能交通系统更加的完善，这样对车辆和交通管理将会更加准确到位，减少失误的发生，促进社会的进步。
科研意义：
(1)促进了车标定位等技术的发展。在智能交通系统[6]中，车标作为是被车辆的一种属性，已经被越来越多的人关注。目前，车标定位吸取了其他图像定位技术的优点，有的车标定位是基于车牌位置的，还有基于中轴线和模板匹配的车标定位，车标定位技术正被越来越多的人所探索。
(2)由此引申出许多值得研究的课题。车标定位技术成熟之后，图像处理技术[7]的算法又将书写新的篇章，尤其是车标由于其不规则属性的定位困难[7]的克服，将会给其他类似的定位有难度的图像定位技术以模板，促进更多图像处理技术的发展。
1.2课题研究的发展现状
车标的主要作用是体现车辆商家的信息，是汽车品牌的主要体现，相对于车牌具有官方的应用，在智能交通系统[8]中，车标的定位与研究远没有车牌的研究的起步来得早，也没有像车牌的定位与识别[9]那样投入到广泛的应用中，车标的定位与识别还处于探索和研究阶段。
图1-1 车标识别系统组成
在车标的识别系统中，除了所有图像处理都有的预处理步骤外，还有关键的一步，就是车标的定位，车标的定位不像车牌的定位[10][11]那样，车牌具有规则的外形和统一的色调，位置也相对固定，而这些属性车标都不具备，所以车标的定位技术[12][13]有一定的难度。目前，主要的车标定位方法有：
(1)基于模板匹配和边缘检测的车标定位方法[14]
1 引言 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2课题研究的发展现状 2
1.3本文所做的主要工作以及章节安排 3
2 图像预处理技术 4
2.1图像预处理需求概述 4
2.2彩色图像的灰度化 4
2.3图像增强 5
2.4图像滤波 7
2.5边缘检测 9
2.6数学形态学方法 12
3 车牌定位 14
3.1基于车牌先验知识的车牌定位技术 15
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
的主要工作以及章节安排 3
2 图像预处理技术 4
2.1图像预处理需求概述 4
2.2彩色图像的灰度化 4
2.3图像增强 5
2.4图像滤波 7
2.5边缘检测 9
2.6数学形态学方法 12
3 车牌定位 14
3.1基于车牌先验知识的车牌定位技术 15
3.2 基于图像处理（图像扫描）的车牌定位 18
4车标定位 22
4.1基于车牌的车标粗定位 22
4.2对车标粗定位区域的预处理 24
4.3车标精确定位 25
4.4 车标扫描投影与分割 31
5系统环境设置及系统设计概述 32
5.1系统环境设置 32
5.2 系统设计概述 33
5.3基本操作及过程显示 33
6 实验结果及分析 34
结 论 37
致 谢 38
参 考 文 献 39
1 引言
1.1课题研究背景及意义
背景：
在经济高速发展的今天，物质的丰富与多样性让人们的生活发生了巨大的改变。单就交通方面来说，人们出行的方式与十几年前相比，有着翻天覆地的变化，也许在早些年代，自行车还是主要的交通工具，而在现在这样一个工业高度发达的时代，各种汽车活跃在纵横交错的公路上[1]，时代在变，人们的工作和生活方式也在变，如果说十几年前的交通管理完全是依靠交警等交通管理人员维持秩序的话，在现在这样的交通环境下，那样的方式是完全不能满足的，消耗大量人力物力的同时，工作效率也得不到保证，如果能有一个能够记录和识别目标车辆的系统，将会给交通和车辆的管理工作带来巨大的改善，同时也是一种解放劳动力的方式[2]。
智能化交通系统[3][4]作为交通管理的一个重要的手段，定位和识别车牌的系统已经随处可见，所以车牌识别的技术是比较成熟的，车型[5]作为车辆的一个属性，也被部分人所研究，但是，不同牌子的车辆有很多造型是一样的，没有具体的制造参数是无法分辩的，而且图像处理过程也会影响车型的识别。除上述两种的车辆识别系统[6]，还有一个车标识别系统，车标作为车辆的品牌标志，人们对它的关注不亚于甚至超过车牌，因为首先看一辆车首先关注的就是车辆的牌子，所以，基于这样的兴趣点和需求度，我将这次的研究重点放在车标上。
目前，已有的车辆管理方法纷繁众多，而我们这次毕业设计的也是将更有效的管理车辆作为出发点和落脚点。
然而在车标的识别中，车标的定位[6]起着重要的作用，只有在准确定位的基础上，才可以对正确的车标进行识别。与其他图像处理一样，首先都是对车辆图像进行图像预处理，获取目标的特征后再进行位置获取，在所有的图像处理中，都存在图像质量和光照的问题，但是在车牌的定位中，车牌的颜色、位置、形状、大小等因素都是固定的，定位起来有一定的着力点，但是车标不同，车标的形状、大小、位置、颜色等因素都是不固定的[7]，这就给车标的定位带来了一些难度。
意义：
车标定位系统社会的许多方面都有应用的地方，比如车险公司、交通管理机构等，所以作为智能系统中的一部分，车标定位系统的设计有重要的意义。
社会意义：
(1)使得智能交通管理系统[5]更加的完善。车标定位系统，能够很好的定位车辆图片中的车标位置。在集合了车牌和车型的识别系统之后，人们可以在交通和停车时对车辆进行更高效的管理。
(2)解放劳动力，提高工作效率。也许很多的车辆管理人员在检查车辆相关问题的时候，对车辆的相关信息，还是处于手工记录的方式，这样的工作方式需要大量的人力，消耗很多的工作量，如果将车辆的信息通过定位技术定位出所需的目标并进行识别，不仅减轻了工作人员的负担，更保证了工作的精确和高效。
(3)促进社会发展。也许我的车标定位技术还不成熟，但从车标定位技术本身来说，它的成熟促进智能交通系统更加的完善，这样对车辆和交通管理将会更加准确到位，减少失误的发生，促进社会的进步。
科研意义：
(1)促进了车标定位等技术的发展。在智能交通系统[6]中，车标作为是被车辆的一种属性，已经被越来越多的人关注。目前，车标定位吸取了其他图像定位技术的优点，有的车标定位是基于车牌位置的，还有基于中轴线和模板匹配的车标定位，车标定位技术正被越来越多的人所探索。
(2)由此引申出许多值得研究的课题。车标定位技术成熟之后，图像处理技术[7]的算法又将书写新的篇章，尤其是车标由于其不规则属性的定位困难[7]的克服，将会给其他类似的定位有难度的图像定位技术以模板，促进更多图像处理技术的发展。
1.2课题研究的发展现状
车标的主要作用是体现车辆商家的信息，是汽车品牌的主要体现，相对于车牌具有官方的应用，在智能交通系统[8]中，车标的定位与研究远没有车牌的研究的起步来得早，也没有像车牌的定位与识别[9]那样投入到广泛的应用中，车标的定位与识别还处于探索和研究阶段。
图1-1 车标识别系统组成
在车标的识别系统中，除了所有图像处理都有的预处理步骤外，还有关键的一步，就是车标的定位，车标的定位不像车牌的定位[10][11]那样，车牌具有规则的外形和统一的色调，位置也相对固定，而这些属性车标都不具备，所以车标的定位技术[12][13]有一定的难度。目前，主要的车标定位方法有：
(1)基于模板匹配和边缘检测的车标定位方法[14]
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